Fibra óptica submarina pode virar rede de sensores com IA

Uma pesquisa da BAE Systems busca revolucionar o monitoramento submarino ao transformar cabos de fibra óptica já instalados no fundo do oceano em uma extensa rede de sensores. A iniciativa investiga como a infraestrutura, originalmente destinada à transmissão de dados, pode ser adaptada para monitorar o ambiente marinho.

A tecnologia central é o Distributed Acoustic Sensing (DAS), ou sensoriamento acústico distribuído. Ela funciona identificando pequenas vibrações através da análise de pulsos de luz transmitidos pelas fibras. Ao captar alterações causadas por ondas de pressão acústica, o sistema pode converter cabos de centenas de quilômetros em uma vasta rede de microfones. Essa rede seria capaz de detectar desde movimentações de embarcações até fenômenos ambientais e a presença de animais marinhos.

Embora o DAS já seja usado em aplicações terrestres, sua adaptação para o ambiente submarino abre novas frentes para a proteção de infraestruturas críticas. A grande vantagem é a utilização de cabos já existentes, evitando a necessidade de instalar novos e custosos sistemas de monitoramento. Inicialmente, a pesquisa visava monitorar a condição de cabos de energia, identificar falhas, atividades sísmicas ou danos causados pelo tráfego marítimo. Com o avanço, o escopo se ampliou para a identificação de atividades próximas a estruturas sensíveis.

Novas aplicações para vigilância e segurança

Uma das aplicações práticas é a detecção da aproximação de embarcações que possam representar riscos aos cabos. Isso permitiria que operadores adotassem medidas preventivas antes que danos ocorram. A tecnologia também pode fornecer informações valiosas para outras atividades de vigilância marítima, como o monitoramento de pesca ilegal em áreas protegidas e a identificação de movimentações suspeitas.

O desafio de transformar sons em informações úteis é significativo. Uma única unidade de DAS pode gerar até um petabyte de dados por dia, um volume colossal. Para processar essa quantidade de informação, a pesquisa explora o uso de machine learning. O objetivo é diferenciar sons de baleias, contêineres à deriva, barcos de pesca e outras embarcações. Essa classificação automática ajudaria a reduzir o volume de dados a serem analisados manualmente por operadores, focando a atenção em eventos potencialmente relevantes.

Outro aspecto importante é a integração dos dados acústicos com outras fontes de monitoramento, como radares, satélites e sistemas de identificação automática de embarcações (AIS). Ao combinar informações de diferentes tecnologias, é possível construir uma visão mais abrangente das atividades no ambiente marítimo. Com o aprimoramento dos algoritmos, os pesquisadores visam reconhecer embarcações específicas por suas assinaturas acústicas, adicionando uma nova camada de informação aos sistemas de vigilância.

Relevância estratégica para o Brasil

A proteção de infraestruturas submarinas é de grande importância para o Brasil. O país depende de conexões internacionais de fibra óptica e possui operações significativas de petróleo e gás em seu litoral. Fortaleza (CE) é um dos principais pontos de chegada de cabos submarinos que conectam o Brasil aos Estados Unidos, Europa e África, tornando a região central para discussões sobre segurança das comunicações e resiliência digital.

A presença de instalações offshore, especialmente nas operações de exploração de petróleo e gás do pré-sal, aumenta a relevância do monitoramento de atividades submarinas. Tecnologias que aproveitam infraestruturas existentes para identificar movimentações e riscos podem ser um complemento valioso aos sistemas de vigilância atuais. O potencial dessas aplicações também se alinha ao debate sobre soberania digital, pois a proteção das conexões internacionais é crucial para garantir a continuidade das comunicações e reduzir a vulnerabilidade de infraestruturas essenciais.

Embora a pesquisa da BAE Systems não anuncie uma aplicação direta para o Brasil, a tecnologia demonstra como o sensoriamento acústico pode contribuir para a segurança de cabos submarinos, redes de comunicação e ativos offshore.

Próximos passos e operacionalização

O projeto está se preparando para uma nova fase de testes, que incluirá o uso de sensores DAS em um cabo comercial por três meses. A coleta de dados em condições reais visa ampliar a base de informações e aprimorar os algoritmos de identificação e classificação de sinais acústicos. Os resultados deverão apoiar a evolução da tecnologia em direção a uma futura capacidade operacional, integrando o monitoramento contínuo dos cabos a outras ferramentas de vigilância marítima.

Esta iniciativa faz parte de um esforço maior em inteligência submarina, focado na combinação de diferentes tecnologias para aumentar o conhecimento sobre atividades subaquáticas. Em um cenário de crescente dependência de redes de comunicação e infraestruturas submarinas, a capacidade de transformar cabos em sensores mostra como estruturas existentes podem adquirir novas e importantes funções, contribuindo para a conectividade global e a proteção de sistemas essenciais.