The exploration of deep-sea mineral resources is

“The exploration of deep-sea mineral resources is an ever closer reality”
Pedro Ribeiro, IMAR/DOP – University of the Azores and Project Baseline, a regard on the Azorean marine
biodiversity
At a time when human pressure on marine ecosystems has been increasing, it’s very important to collect
baseline information at a global scale to assess the degree of human impacts on these communities. That’s the
main goal of Project Baseline, a Global Underwater Explorers (GUE) initiative, which aims to impement a
scientific culture among scuba divers involved in the project.
Project Baseline manages local projects in 23 countries. Furthermore a global expedition is underway, sponsored
by Brownies Global Logistics and GUE, aboard the “Pacific Provider”. This ship began its Atlantic crossing in
Florida and will enter the Mediterranean, conducting during is course scientific work in important marine areas,
like the Bahamas, the coast of Florida, the Azores, the Algarve’s coast and the Calanques, on the southern coast
of France. The Azorean stage of Project Baseline’s global expedition was concluded with great success. The
expedition used two Triton submarines that can operate down to 300 meters of depth, a team of technical scuba
divers that can dive down to 100 meters, a second team of scuba divers that can operate down to 40 meters and
a team of scientists from the Institute of the Sea and Department of Oceanography and Fisheries (DOP) of the
University of the Azores (IMAR/DOP-UAç). The researcher Pedro Ribeiro gave our newspaper an account of his
experience in the last days onboard the Pacific Provider off the coast of the Azores.
Beginning of the dive of the coast of Terceira Island, after deployment of submarines and divers. Photo: P. Ribeiro.
If you can forget, for a moment, the precarious conditions of the majority of the scientists in Portugal, you can
say that the life of a marine biologist is very gratifying. One of its most enticing aspects, in my opinion, is the fact
that we research a biome that, for its most part, remains on the boundary of our observation capabilities, and
so, is still widely unknown. Along with the ever present objective of scientific discovery, there is the allure of
exploring remote areas of difficult access, populated by strange life forms, not infrequently ever documented
before.
The oceans make up for 70% of the Earth’s surface, with an average depth of 3700 meters. If we exclude coastal
areas, our knowledge of the biodiversity and functioning of marine ecosystems is relatively scarce. This results
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mainly from the enormous challenge posed by scientific research in high-seas and deep-seas, both due to the
high costs of the necessary means (ship, crew, instruments, man or unmanned submersibles, among others) and
the technological limitations that restrict scientist’s access to study areas. Despite recent progress, up to this
date less than 1% of the ocean’s floor was studied scientifically, so there is still a lot to discover about the
organisms that populate it: how many species live there and how are they distributed, what kind of biological
communities can we find and what is the degree of interdependence between the different species that
compose them, and also, what adaptation mechanisms allow them to live in extreme environmental conditions?
The answer to these and other questions is essential for creating efficient management and conservation
measures. We live at a time when human pressure on marine ecosystems has been increasing. We fish deeper
and in quantities that are unsustainable for the preservation of fish stocks, which recover slowly. In the case of
bottom trawling, the destruction of benthic communities is, for all intends and purposes, permanent. We
prospect for oil and gas ever deeper, exponentially increasing the risk of accidents (remember the recent case of
the Deepwater Horizon platform in the Gulf of Mexico). It is expected that the increase in carbon dioxide
emissions and the ongoing climate changes induce modifications in the bio-geo-chemical cycles and in the
productivity of the oceans. The exploitation of deep-sea mineral resources is an ever closer reality.
Researcher Pedro Ribeiro exploring a coral garden in Formigas islets with a submersible. Photo: Project Baseline.
The sustainability of the services which we can obtain from marine ecosystems depends on our ability to predict
the anthropogenic impacts, so that we can prevent the worst case scenarios from becoming a reality. The
characterization of marine communities and of their natural variance is an essential condition to identify
environmental impacts of human origin. It is not possible to identify what has changed in a given area without
knowing what was there before. Not only research centers and management entities, but everyone whose
professional or amateur activity is related to the sea should be involved in this initiative. This is the underlying
principle of Project Baseline (www.projectbaseline.org), an initiative of Global Underwater Explorers (GUE) that
aims to implement a scientific culture among scuba divers involved in the project, so that they can contribute
with their observations to the general scientific knowledge.
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Project Baseline is currently present in 23 countries, managing local projects that document changes in aquatic
environments over the course of time, in order to raise awareness in public opinion and contribute to
management measures. Beyond this, a global expedition, sponsored by Brownies Global Logistics and GUE, is
currently underway, onboard the “Pacific Provider”, whose mission is to undertake scientific studies in
important marine areas, including the Bahamas, the coast of Florida, the Azores, the coast of Algarve and the
Calanques, in the southern coast of France (http://www.globalsubdive.com/expeditions).
The Institute of the Sea and Department of Oceanography and Fisheries of the University of the Azores
(IMAR/DOP-UAç) joined this expedition for the Azores leg that took place between June 24th and 30th. This
collaboration was not only an excellent opportunity to contribute to the scientific goals of the mission with the
knowledge accumulated during decades of scientific research in the region, but also the chance to access
technologically advanced means and so significantly contribute to several ongoing research projects.
Divers and submersibles in joint action in the D. João de Castro bank. Photo: Project Baseline
The main scientific goals set for this mission included the mapping of benthic communities through video
analysis, the collection of corals, hydrozoa and kelp for connectivity studies, evolution and symbiosis, and the
collection of sediment to search for bio-active components in bacteria. The scientific part of the mission
onboard the “Pacific Provider” was carried out by the IMAR/DOP-UAç researchers Valentina de Matos, Frederico
Cardigos, Carlos Moura and myself. Behind us are weeks of planning, with emphasis on the valuable
contribution of the researchers João Monteiro (defining the sampling locations and coordinating with the
technical divers) and Fernando Tempera (preparing detailed maps of the study areas).
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Black Moray eel photographed at Calheta do Nesquim (Pico Island). Despite their aggressive look, moray eels only attack
human beings if extremely provoked. Photo: F. Cardigos ImagDOP
Several means were use in this expedition. Two manned Triton submersibles, with capability to operate down to
a depth of 300 meters, equipped with a high resolution video camera and an articulated arm to collect samples
were available. Onboard there was also a team of technical divers able to operate down to 100 meters in depth
and to stay underwater for several hours, collecting images and samples of the benthic fauna and flora. A
second team of divers of the IMAR/DOP-UAç and of CCMAR – University of the Algarve did the same tasks, at a
depth of up to 40 meters, using conventional scuba diving equipment. In whole, this multidisciplinary team
documented in video and collected samples from some of the most charismatic marine areas of the Azores,
including the Princesa Alice Bank, the Baixa do Sul (between Faial and Pico islands), the Calheta do Nesquim
(southern coast of Pico), D. João de Castro Bank, Formigas islets and Dollabarat reef.
Researcher Carlos Moura, diving near Formigas islets, examines a common stingray that was resting on the bottom.
Photo: F. Cardigos ImagDOP
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Thanks to the great commitment and coordination of the several teams involved in this project, the goals that
were set were fully achieved. In the course of the expedition there were 12 dives with the manned
submersibles, going down to 200 meter depths, 8 technical dives using rebreathers between 70 and 90 meters
in a total 30 hours immersion per diver and also 10 dives with conventional scuba gear, down to 40 meter
depths. In total, this sampling effort resulted in tens of hours of video footage, thousands of photos and
approximately 200 samples collected.
The obtained data will contribute to a more complete description of the biological communities in the visited
areas and will allow establishing baseline information in areas that hadn’t been previously documented. Dozens
of species, including some invasive species, along with a variety of geological formations were documented in
video and photography. New black-coral gardens were mapped, confirming their importance in the structuring
of benthic communities. The samples of benthic fauna are a valuable contribution to a better understanding of
the marine biodiversity of the Azores and some ecological processes the influence the structure of the
communities. For example, the black-coral specimens collected in the different locations will allows us to
research whether these populations are isolated or if, on the contrary, there is larval transport between the
sites. This aspect, known as population connectivity, determines for the most part the degree of vulnerability of
a biological community to an environmental impact, thus constituting information of the greatest importance
for conservation.
The mission that now ends has given us important indirect indications regarding the effectiveness of the
ongoing conservation measures. Despite the presence of lost fishing gear in some of the protected marine areas
that were visited, according to our data, the communities seem to be in a healthier state than what had been
observed in previous expeditions, but without being yet fully reestablished. These observations strengthen the
need of fully enforcing the current legislation, which represents a unique opportunity for the responsible use of
the resources of the Azorean Sea.
Atlântico Expresso
July 7th 2014
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Atlântico Expresso
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Segunda-feira, 7 de Julho de 2014
Reportagem
Num período em que a pressão humana sobre os ecossistemas marinhos tem vindo a aumentar, é muito importante recolher informação
de base e à escala global que permita determinar a dimensão dos impactos antropogénicos nestas comunidades. Este é o principal objectivo do Projecto Baseline, uma iniciativa da Global Underwater Explorers (GUE) que procura implementar uma cultura científica entre os
praticantes de mergulho envolvidos no projecto.
O projecto Baseline gere no seu todo projectos locais em 23 países. Para além disso, está actualmente em curso uma expedição global
patrocinada pela Brownies Global Logistics e a GUE a bordo do navio Pacific Provider. Este navio iniciou a travessia do Atlântico na
Flórida e entrará no Mediterrâneo, realizando durante o percurso diversos trabalhos científicos em áreas marinhas importantes incluindo as Bahamas, a costa da Flórida, os Açores, a costa Algarvia e as Calanques na costa sul de França. Concluiu-se, com grande sucesso,
a etapa dos Açores da expedição global do projecto Baseline. Para levar a cabo esta expedição utilizaram-se dois submarinos Triton, com
capacidade para operar até aos 300 metros de profundidade, uma equipa de mergulhadores técnicos capaz de mergulhar até 100 metros
de profundidade, uma segunda equipa de mergulhadores que operam até aos 40 metros de profundidade e uma equipa de cientistas do
Instituto do Mar e Departamento de Oceanografia e Pescas da Universidade dos Açores (IMAR/DOP-UAç). O investigador Pedro Ribeiro relatou ao nosso jornal parte da experiência vivida nos últimos dias a bordo do Pacific Provider ao largo dos Açores.
Início de mergulho ao largo da Terceira, após a colocação na água dos submarinos e mergulhadores. Foto: P. Ribeiro.
Esquecendo, por um instante, a precariedade
em que se encontra a maioria dos cientistas em
Portugal, pode dizer-se que a vida de biólogo marinho é extremamente gratificante. Um dos seus
aspectos mais aliciantes reside, a meu ver, no
facto de investigarmos um bioma que permanece
em boa parte no limiar do alcance da nossa actual capacidade de observação e, portanto, ainda
amplamente desconhecido. Aliado ao objectivo
sempre presente da descoberta científica, existe
também o fascínio pela exploração de áreas remotas, de difícil acesso, povoadas por formas de
vida estranhas e não raras vezes nunca antes documentadas.
Os oceanos ocupam cerca de 70% da superfície terrestre com uma profundidade média de cerca de 3700 metros. Se excluirmos as
zonas costeiras, o nosso conhecimento acer-
ca da biodiversidade e do funcionamento dos
ecossistemas marinhos é relativamente escasso.
Tal deve-se fundamentalmente ao enorme desafio que representa a investigação científica em
alto-mar e no mar profundo, quer pelo elevado
custo dos meios necessários para o efeito (navio,
tripulação, instrumentação, submersíveis tripulados ou não tripulados, etc.), quer por limitações
tecnológicas que condicionam o acesso dos cien-
tistas às áreas de estudo. Apesar
dos recentes progressos, menos
de 1% dos fundos oceânicos foi
até hoje objecto de estudos científicos, pelo que ainda muito há a
descobrir acerca dos organismos
que os povoam: quantas espécies
existem e como se distribuem, que
tipos de comunidades biológicas
podemos encontrar e qual o grau
de interdependência entre as diferentes espécies que as constituem,
quais os mecanismos adaptativos
que lhes permite viverem em condições ambientais extremas.
A resposta a estas e outras
questões é fundamental para a criação de medidas eficientes de gestão
e conservação. Vivemos um período em que a pressão humana sobre os ecossistemas marinhos tem
vindo a acentuar-se. Pesca-se cada
vez mais fundo e em quantidades
insustentáveis para a manutenção
dos stocks, cuja recuperação é lenta. No caso do arrasto de fundo, a
destruição causada nas comunidades bentónicas é, na prática, permanente. A prospecção de petróleo
e gás faz-se a profundidades cada
vez maiores, aumentando exponencialmente
o risco de acidentes (veja-se o recente caso da
plataforma Deepwater Horizon no Golfo do México). Prevê-se que o aumento das emissões de
dióxido de carbono e as alterações climáticas em
curso induzam modificações nos ciclos biogeoquímicos e na produtividade dos oceanos. A exploração de recursos minerais no mar profundo é
Reportagem
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Segunda-feira, 7 de Julho de 2014
a opinião pública e contribuir para medidas de
gestão. Para além destas iniciativas, está actualmente em curso uma expedição global patrocinada pela Brownies Global Logistics e a GUE
a bordo do navio Pacific Provider, cuja missão
consiste em conduzir estudos científicos em áreas marinhas importantes, incluindo as Bahamas,
a costa da Flórida, os Açores, a costa Algarvia e
as Calanques na costa sul de França (http://www.
globalsubdive.com/expeditions).
O Instituto do Mar e Departamento de Oceanografia e Pescas da Universidade dos Açores
(IMAR/DOP-UAç) juntou-se à campanha na
etapa dos Açores, que decorreu entre 24 e 30
de Junho. Esta colaboração constituiu, não só,
uma excelente oportunidade de poder contribuir
para os objectivos científicos da expedição com
o conhecimento acumulado ao longo de décadas
de investigação feita na região, mas também de
poder aceder a meios tecnológicos avançados e
assim contribuir significativamente para vários
Atlântico Expresso
o Banco Princesa Alice, a Baixa do Sul (Canal
Pico-Faial), a Calheta do Nesquim (costa sul do
Pico), o Banco D. João de Castro, o Ilhéus das
Formigas e o Recife Dollabarat.
Graças ao grande empenho e coordenação
das várias equipas envolvidas, os objectivos traçados foram integralmente cumpridos. No decurso da campanha realizaram-se doze mergulhos
com os submarinos tripulados, atingindo os 200
metros de profundidade, oito mergulhos técnicos
com a utilização de ‘rebreathers’ entre os 70 e 90
metros de profundidade, num total de 30 horas
de submersão por mergulhador, e ainda dez mergulhos com escafandro autónomo convencional
até aos 40 metros de profundidade. No total, este
esforço de amostragem resultou em dezenas de
horas de vídeo, milhares de fotos e cerca de 200
amostras recolhidas.
Os dados obtidos contribuirão para uma
descrição mais completa das comunidades biológicas presentes nas áreas visitadas e permitirão
O investigador Pedro Ribeiro explorando com submersível um jardim de coral nas Formigas.
Foto: Project Baseline.
uma realidade cada vez mais próxima.
A sustentabilidade dos serviços que podemos obter dos ecossistemas marinhos depende
da nossa capacidade de prevermos os impactos
antropogénicos, por forma a evitarmos que se
concretizem os piores cenários. A caracterização
das comunidades marinhas e da sua variabilidade
natural é condição imprescindível para a identificação de impactos ambientais de origem humana.
Não é possível identificar o que se alterou numa
determinada área sem saber o que lá existia anteriormente. Nesta iniciativa devem estar envolvidos não apenas centros de investigação e enti-
dades de gestão, mas também todos aqueles cuja
actividade profissional ou lúdica esteja ligada ao
mar. Este é o princípio subjacente ao Projecto Baseline (www.projectbaseline.org), uma iniciativa
da Global Underwater Explorers (GUE) que procura implementar uma cultura científica entre os
praticantes de mergulho envolvidos no projecto,
para que possam integrar as suas observações no
conhecimento científico geral.
O Projecto Baseline está actualmente presente em 23 países, gerindo projectos locais que visam documentar alterações em ambientes aquáticos ao longo do tempo de modo a sensibilizar
Mergulhadores e submarinos em acção conjunta no Banco D. João de Castro.
Foto: Project Baseline
Moreia-preta fotografada na Calheta do Nesquim (ilha do Pico). Apesar do ar agressivo, as moreias
apenas atacam os seres humanos se muitíssimo provocadas. Foto: F. Cardigos ImagDOP
O investigador Carlos Moura durante um mergulho nos ilhéus das Formigas examina um ratão que
descansava sobre o fundo. Foto: F. Cardigos ImagDOP
projectos de investigação em curso.
Os principais objectivos científicos definidos
para esta missão incluíram o mapeamento das
comunidades bentónicas através da análise de
vídeo, a recolha de corais, hidrozoários e algas
laminárias para estudos de conectividade, evolução e simbiose, e a recolha de sedimento para
pesquisa de compostos bioactivos em bactérias.
A componente científica da missão a bordo do
Pacific Provider foi assegurada pelos investigadores do IMAR/DOP-UAç Valentina Matos,
Frederico Cardigos, Carlos Moura e eu próprio.
Para trás ficaram semanas de planeamento, sendo de destacar o valioso contributo dos investigadores João Monteiro (na definição dos locais de
amostragem e articulação com os mergulhadores
técnicos) e Fernando Tempera (na preparação de
mapas detalhados das áreas de estudo).
Para levar a cabo esta expedição recorreu-se
a diversos meios. Foram disponibilizados dois
submarinos tripulados Triton com capacidade
para operar até aos 300 metros de profundidade, munidos de uma câmera de vídeo de alta
resolução e um braço articulado para recolha de
amostras. Seguiu também a bordo uma equipa
de mergulhadores técnicos capaz de operar até
100 metros de profundidade e permanecer durante várias horas debaixo de água recolhendo
imagens e amostras de fauna e flora bentónica.
Uma segunda equipa de mergulhadores, constituída por investigadores do IMAR/DOP-UAç
e do CCMAR- Universidade do Algarve assegurou os mesmos objectivos até aos 40 metros de profundidade utilizando equipamento
de mergulho convencional. Em conjunto, esta
equipa multidisciplinar documentou em vídeo
e recolheu amostras de algumas das áreas marinhas mais carismáticas dos Açores, incluindo
estabelecer uma base de informação em áreas
que não haviam sido previamente documentadas. Dezenas de espécies, incluindo algumas
invasoras, assim como uma variedade de formações geológicas foram documentadas em
vídeo e fotografia. Mapearam-se novos jardins
de coral-negro, confirmando-se a sua importância na estruturação das comunidades bentónicas.
As amostras de fauna bentónica constituem um
contributo valioso para melhor se compreender a
biodiversidade marinha dos Açores e alguns processos ecológicos que influenciam a estruturação
das comunidades. Por exemplo, os exemplares de
coral negro recolhidas nos diversos locais permitirão investigar se estas populações se encontram
isoladas entre si ou se pelo contrário existe transporte larvar entre locais. Este aspecto, conhecido
como conectividade populacional, determina em
grande parte o grau de vulnerabilidade de uma
comunidade biológica a um impacto ambiental,
constituindo assim informação de grande importância para a conservação.
A missão que agora termina forneceu indicações indirecta importantes relativamente
à eficácia das medidas de protecção em curso.
Apesar da presença de aparelhos de pesca recentes em algumas das áreas protegidas visitadas,
as comunidades parecem apresentar, de acordo
com os nossos dados, um estado mais saudável
do que o observado em expedições anteriores,
mas sem terem ainda atingido um completo
restabelecimento. Estas observações reforçam a
necessidade de respeitar integralmente a legislação existente, a qual representa uma oportunidade única para a utilização responsável dos recursos existentes no Mar dos Açores.
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