FLIP: Plataforma de Pesquisa Oceânica

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Lembrando a FLIP, uma Marvel de Engenharia para Pesquisa
Oceânica
Do nosso poleiro, cercado pelo mar ondulado, assistimos a uma única onda de aproximação. O vento
não ruge tanto quanto empurra. Eu sou lembrado de memórias de infância de estar em uma plataforma
de trem com minha mãe como uma linha expressa de costas confiantes através da estação, agitando
nossos casacos à medida que ele acelera e criando apenas um impulso. Hoje, o vento no mar paira
apenas em torno de um Beaufort 6 – uma brisa forte – mas isso me faz sentir pequeno, no entanto.
A onda que se aproxima não é especialmente grande – eu nadei com ondas maiores, vindo cara a cara
com massas ondulantes de água que viajavam centenas, se não milhares, de quilômetros para me
encontrar. Mas também não é pequeno, e neste momento, sou dominado pela mesma sensação de
estar imerso no mar e observar uma onda que se aproxima. Desta vez, porém, enquanto rastreio a
ondulação de propagação, estou perfeitamente seco, vesti-me não com um maiô, mas com jeans sujos,
botas desgastadas e uma camisa havaiana espetacularmente brega e deliada enfeitada e amarela
enfeitada, enfeitada, enfeitada com cachos de uva.
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Se ver uma onda que viajou pelo oceano para encontrá-lo é um milagre da
natureza, então assistir essa onda passar sem, mas ajustar seu equilíbrio é um
milagre da engenharia.
Agora a onda está aqui, uma massa azul de água rolando em nossa direção. Enquanto ele sobe e
contorce ao redor da estrutura de aço incongruente que nos sustenta acima da água, a onda se torna
instável e quebra, jogando seu branco comemorativo diretamente sob nossos pés e molhando nossas
solas. O sinal visível de quebra vem com sua assinatura auditiva obrigatória, um acidente retumbante,
provocando incontrolável, inarticulado e vertiginosas whoopsde prazer de mim e meus colegas.
Nosso lapso no profissionalismo atrai uma repreensão diretamente do capitão, de pé na ponte de
navegação 6 metros acima de nossas cabeças, e voltamos à realidade: está no outono de 2017, e
estamos no meio do Southern California Bight, participando de um grande estudo de campo científico a
bordo de uma plataforma oceanográfica histórica e única.
Nós subimos uma série de escadas de aço e voltamos às nossas funções. Mais tarde, enquanto estou
no meu beliche – alguns metros abaixo da linha de água – eu me perdoo. Se ver uma onda que viajou
pelo oceano para encontrá-lo é um milagre da natureza, então assistir essa onda passar sem, mas
ajustar seu equilíbrio é um milagre da engenharia. E para isso, podemos dar-nos algum vertigem.
Fora no mar, mas alto e seco
A Floating Instrument Platform (FLIP) é um ativo único na frota de embarcações de pesquisa oceânica
dos EUA. Tecnicamente, a FLIP não é um navio ou uma embarcação; é uma plataforma. Bem, para ser
preciso, a FLIP é uma bóia de spar muito, muito grande, um tipo de flutuador cilíndrico que fica na
vertical na superfície do oceano e é projetado especificamente para responder minimamente aos
movimentos das ondas de superfície.
https://oceanservice.noaa.gov/facts/bight.html
https://scripps.ucsd.edu/ships/flip
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A FLIP está em sua posição horizontal, pois é rebocada para um local de
pesquisa na costa da Califórnia. Crédito da imagem: John F. Hotéis em
Williams / U.S. Marinha, CC BY 2.0
Esta bóia de 109 metros compreende o que parece ser a frente de um navio que teve sua seção de
tração substituída por um tubo de aço de 90 metros de comprimento e 4 metros de largura que se
assemelha ao final de trabalho de um taco de beisebol. Em seu estado de repouso, a FLIP flutua
longitudinalmente na superfície do oceano. Para as expedições, é rebocado para o mar e, vivendo até o
seu nome, “flips” 90o para “ficar” verticalmente na superfície.
O inverte é conseguido literalmente afundando (um termo náutico para afundar propositalmente) a
extremidade tubular lastrada da plataforma. Este naufrágio controlado e parcial – muitas vezes com o
complemento completo de pessoal e equipamentos a bordo – é executado precisamente e habilmente
pela tripulação, que deve ser eternamente elogiado por seu registro perfeito em 390 tentativas. Embora
todo o processo leve de 20 a 30 minutos, a maior parte do movimento ocorre em cerca de 90 segundos,
levando a plataforma de um ângulo inferior a 20o para totalmente vertical. Durante este tempo, a
tripulação e os passageiros executam uma câmera lenta, Fred Astaire – como a rotina de dança no teto,
sem smokinges.
Depois que o flip está completo, a seção do “barco” se empoleira acima da superfície da água. Esta
seção contém a maior parte do espaço utilizável e quartos de dormir, que atendem aos padrões de
conforto que satisfizeram um marinheiro da Marinha dos anos 1960 – a palavra espartano vem à mente.
Todo o espaço de laboratório científico interior, uma cozinha e outros espaços de trabalho são
conectados por uma rede de escadas e grades de aço exterior. Juntamente com três booms dobráveis,
eles dão à plataforma a aparência de um cefalópode mecânico gigante ou talvez a casa na árvore dos
Meninos Perdidos de Peter Pan reimaginados para o filme Waterworld.
https://www.flickr.com/photos/usnavyresearch/10855540756
https://www.flickr.com/photos/usnavyresearch/10855540756
https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/legalcode
https://www.youtube.com/watch?v=azZIcoPI_CU
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Concebida, projetada e construída entre 1960 e 1962, a FLIP foi originalmente destinada a permitir a
coleta de medições acústicas precisas no mar. Frederick Fisher e Fred Spiess quase casualmente
apresentaram sua plataforma engenhosamente projetada em uma publicação de periódicos que tinha
apenas 11 páginas. Em 1969, a FLIP havia sido modificada com booms – os braços do cefalópode
acima mencionado – para facilitar a ciência adicional, e estava sendo usada para grandes campanhas
de campo.
A FLIP foi tão bem projetada para permanecer imóvel em meio às ondas que durante uma implantação
no norte do Pacífico no final de 1969, toda a tripulação teve que abandonar a plataforma após 3 dias de
confinamento dentro sem qualquer potência. Tom Golfinos, capitão de longa data da FLIP, e estimado
oceanógrafo Robert Pinkel, ambos da Scripps Institution of Oceanography, me contou que grandes
ondas do Pacífico ultrapassaram a plataforma, atingindo 15 metros acima da linha de água parada e
derrubando a energia. Como tinha sido projetado para fazer, a FLIP simplesmente ficou impassível
quando essas ondas maciças quebraram em torno dele, justificando seus designers, mas aterrorizando
seus ocupantes.
Entre suas viagens pelo restante do século XX e início do século XXI, a FLIP foi rebocada de San Diego
para Barbados, à deriva perto das ilhas havaianas e foi atacada por mares tempestuosos ao largo da
costa do Oregon. Durante todo o tempo, ele forneceu exatamente o que Fisher e Spiess imaginaram:
uma plataforma estável a partir da qual fazer medições precisas no mar.
https://doi.org/10.1121/1.1918772
https://doi.org/10.1175/1520-0469(1971)028%3C0901:MOTTFO%3E2.0.CO;2
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Uma bóia crítica e carismática
O maior desafio para medir as propriedades oceânicas sempre foi, bem, estar no
oceano.
A beleza e o gênio da FLIP é que ela nos isola do oceano. O maior desafio para medir as propriedades
oceânicas sempre foi, bem, estar no oceano. É remoto, perigoso, alternadamente frio e quente,
molhado, salgado e sempre em movimento. De uma maneira quase metafísica, este colossal tubo de
aço permite que os seres humanos existam imersos dentro do oceano enquanto estão protegidos de
suas birras.
O conceito físico e a prática de engenharia de implantar bóias de spar para expedições científicas não
foram novidade no início dos anos 1960. Mas projetar uma bóia de spar para realizar expedições
científicas foi um passo de empurrar limites. A ambição e o espírito que Fisher e Spiess capturaram em
seu projeto, que se expandiu ao longo das décadas de uso da plataforma, ajudaram a impulsionar a
ciência, a exploração e a descoberta pelas ciências do oceano por mais de meio século.
Somente no meu campode interações ar-mar, a FLIP contribuiu para muitas descobertas. Por exemplo,
ajudou a revelar como as ondas geradas por tempestades distantes viajam através de vastas bacias
oceânicas e permitiu que os cientistas fizessem medições muito precisas das transferências atmosfera-
oceano de energia e material (gás), informações que permanecem amplamente utilizadas em sistemas
numéricos de previsão do tempo e clima. Mais recentemente, os cientistas a bordo do FLIP mediram
diretamente correntes em escala fina e padrões de vento dentro de centímetros a milímetros da
superfície do mar, usando técnicas anteriormente confinadas a experimentos controlados de laboratório.
Além de ser uma plataforma extremamente útil para estudo científico, era uma bóia carismática – e,
francamente, não há muitas bóias carismáticas. Simplificando, foi interessante pensar, falar ou apenas
olhar, e deixou uma impressão em quase todos que o viram, muito menos nos “Flippers” que estiveram a
bordo durante um flip.
Uma vez, logo após o meu tempo a bordo da FLIP, lancei em uma longa explicação da minha pesquisa
quando um homem com quem eu estava conversando perguntou sobre meu trabalho. Vendo o olhar
envidraçado vir sobre seus olhos (o que fala mais sobre a qualidade da minha explicação), mudei de
rumo e mostrei-lhe uma foto da FLIP para ilustrar o que eu “faço”. Imediatamente, seu interesse retornou
ao reconhecer a FLIP e contou como ele aprendeu sobre isso em sua aula de ciências do quinto ano. De
fato, a FLIP era um ícone tangível com o qual muitos no público interessado em ciência identificaram.
Um mês a bordo de uma plataforma mais incomum
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FLIP é uma bóia de spar muito grande: ele fica
na superfície do oceano e é projetado
especificamente para responder minimamente
aos movimentos das ondas da superfície. O
autor tirou esta foto da “face” da FLIP durante
o estudo de campo CASPER 2017 do final de
um dos três booms dobráveis da plataforma,
apropriadamente chamado Face Boom.
Crédito da imagem: David G. Descrição: Ortiz-
Suslow
Em outubro de 2017, com um Ph.D. recém-cunhado em física marinha aplicada, passei cerca de 35 dias
a bordo da FLIP, e definitivamente me causou uma impressão duradoura em mim também. Eu estava a
bordo como parte da equipe científica para os EUA. Processos Acoplados do Mar e Pesquisa de
Pesquisa de Edioto Eletromagnético (CASPER) financiado pela Marinha, que envolveu uma coorte
interdisciplinar e internacional de cientistas de várias universidades acadêmicas e laboratórios federais
de pesquisa. O objetivo científico do CASPER era entender melhor como a atmosfera e o oceano
interagem, bem como como esse acoplamento da atmosfera-oceano afeta a energia eletromagnética
que viaja no ambiente marinho. A equipe científica da CASPER conduziu uma campanha de campo no
mar da Carolina do Norte em 2015 e, em seguida, encomendou a FLIP para sua campanha na Costa
Oeste durante o outono de 2017.
FLIP bobs; não traduz. Essa diferença de movimento mitiga a doença do mar,
mas deixa os passageiros com a sensação desconfortável de que eles foram
abandonados no mar.
De certa forma, estar a bordo da FLIP era como cruzeiros científicos a bordo de embarcações de
pesquisa mais horizontais. A vida do navio girava em torno de seu relógio, o período designado quando
você faz as três atividades primárias a bordo: trabalhar, esperar e comer (dormir, a quarta atividade
santificada, é feita fora do relógio). Também é semelhante é como você está continuamente mergulhado
nos aromas de tinta fresca, diesel queimado e salmoura.
No entanto, de muitas outras maneiras, o tempo a bordo do FLIP não é como qualquer outro cruzeiro de
pesquisa. FLIP bobs; não traduz (ou seja, mover-se sob sua própria propulsão). Essa diferença de
movimento mitiga a doença do mar, mas deixa os passageiros com a sensação desconfortável de que
https://met.nps.edu/~qwang/casper/home/home.php
https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0046.1
https://doi.org/10.1175/BAMS-D-16-0046.1
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eles foram abandonados no mar. Além disso, todo o espaço habitável é empilhado verticalmente, com
corredores sendo substituídos por escadas, o que fez simplesmente ir para a cama um processo de
várias etapas desafiador.
Depois de vestir óculos de segurança a laser de classe IV – por causa dos fascinantes experimentos
noturnos que seus colegas estão correndo do lado de fora – e protetores de ouvido com bloqueio de
ruído, você desce três escadas externas, faz o seu caminho através da sala do gerador (daí os
protetores de ouvido) e manobra em uma escada que se estende até a escuridão da seção de spar, ou
tubo, da FLIP. Através de uma escotilha de anteparas na parte inferior desta escada é mais uma escada
para escalar para baixo, mas não se esqueça de primeiro garantir a escotilha, silenciosamente, sem
acordar os cientistas adormecidos. Então, finalmente, você pode subir em seu próprio beliche e tentar
adormecer ao som das ondas, esperando que você não tenha que usar a cabeça (banheiro) a cerca de
12 metros acima de você no meio da noite.
Deixando de lado suas peculiaridades e inconvenientes, a FLIP foi essencial para alcançar os objetivos
do CASPER porque precisávamos de uma vantagem estável para fazer medições, que a FLIP oferecia,
especialmente em comparação com os navios típicos oceânicos. Os dados que coletamos da FLIP em
2017 já nos deram insights novos e fundamentais sobre esses processos físicos.
Por exemplo, estamos desenvolvendo novas ferramentas para entender como os sinais
eletromagnéticos se propagam de forma diferente em várias condições atmosféricas marinhas, técnicas
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/2020RS007173
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que são importantes para melhorar a comunicação marítima e a detecção a bordo de objetos de baixa
altitude para os interesses de segurança nacional. Também estamos descobrindo como as ondas
internas do oceano deixam marcas distintas na atmosfera através de mecanismos complexos e
anteriormente desconhecidos, e estão obtendo uma compreensão mais firme da influência das ondas da
superfície do oceano nos processos atmosféricos e nas trocas oceânicas da atmosfera que regulam o
clima e o clima. A equipe da CASPER também está usando nossas medidas para informar e validar
modelos numéricos sofisticados para ajudar a entender esses processos e generalizar e traduzir nossas
descobertas para outras condições oceânicas.
O Sol se situa em FLIP
Meu tempo a bordo do FLIP foi curto, mas fazer parte do legado da plataforma
tem sido uma experiência verdadeiramente humilhante.
Meu tempo a bordo do FLIP foi curto, mas fazer parte do legado da plataforma tem sido uma experiência
verdadeiramente humilhante. Salvo uma grande intervenção, o cruzeiro de outono de 2017 foi o último
da FLIP. Em setembro de 2020, os EUA A Marinha encerrou seu apoio à plataforma e sua era de uso
operacional chegou ao fim. Embora a pandemia não tenha sido a causa dessa eventualidade, isso
significava que a transição da FLIP para o status emérita veio sem uma oportunidade de adeus público
ou qualquer fanfarra bem merecida.
Semelhante ao agora extinto Observatório de Arecibo em Porto Rico, FLIP foi uma criação a partir de
uma época passada. Sua deriva para o pôr do sol vem como prioridades de pesquisa e interesses nas
ciências da Terra estão mudando. A FLIP era toda de aço e componentes analógicos, mas o futuro será
construído com ligas leves, fibra de carbono e sistemas autônomos. Há, é claro, a realidade
compreensível de que explorar novos horizontes requer novas tecnologias e que os recursos para apoiar
essas explorações são finitos.
Em suma, tudo tem uma data de validade – nem mesmo um crédito de Hollywood ajudou Arecibo no
final. No entanto, como seu primo Boricua das ciências planetárias, o legado da FLIP vai além das
inúmeras descobertas que permitiu, incorporando o engenho humano, a curiosidade sobre o mundo
natural e o impulso para testemunhar sua beleza imperturbável.
A história e a importância da FLIP na oceanografia estão sendo ativamente discutidas na comunidadecientífica. Minha reflexão aqui é apenas uma perspectiva sobre uma carreira que durou décadas e
envolveu inúmeros indivíduos. Dado que minha experiência com a FLIP veio de seu último capítulo, sinto
que é importante reconhecer o gigante sobre cujos ombros eu e outros pesquisadores estamos. Esse
gigante não compunha tanto a plataforma em si, mas os engenheiros e construtores que a projetaram,
construíram e mantiveram; o venerável e insubstituível Capitão. Tom Golfinos, cujo conhecimento,
memórias e histórias tecem uma história oral do último meio século de desenvolvimentos em ciência
oceanográfica; e inúmeras tripulações em tempo integral ao longo dos anos, incluindo David Brenha e
John Rodrigues, que tornaram o cruzeiro de 2017 possível. Em espírito, se não pelo nome, eu
reconheceria os cientistas pioneiros que ultrapassaram os limites da exploração oceânica, inspirando as
gerações de cientistas que os seguiram. Essas pessoas e outros tornaram meu tempo a bordo da FLIP
possível – meu tempo para balançar acima do oceano, observar as ondas e o ir embora enquanto
passavam – tudo sem uma piada ou uma oscilação nos meus pés.
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL083374
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL083374
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL085083
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020GL089168
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020GL089168
https://www.npr.org/2020/12/01/940767001/arecibo-observatory-telescope-collapses-ending-an-era-of-world-class-research
https://www.cnet.com/news/famous-arecibo-telescope-that-starred-in-james-bond-film-goldeneye-to-be-demolished/
https://doi.org/10.1525/001c.21389
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Informações do autor
David G. (em inglês) Ortiz-Suslow (dortizsu.nps.edu), Escola de Pós-Graduação Naval, Monterey,
Califórnia.
Citação:
O Ortiz-Suslow, D. G. (2021), Remembering FLIP, uma maravilha da engenharia para a investigação
oceânica, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO163510. Publicado em 23 de setembro de 2021.
Texto em 2021. Os autores. CC BY-NC-ND 3.0 (em versão 3.0) 
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https://undefined/mailto:dortizsu@nps.edu
https://doi.org/10.1029/2021EO163510
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/