Técnicas e Eletrônica na Arqueologia

Quando se deseja pesquisar um determinado local, no que diz respeito ao seu potencial arqueológico, é necessário que se identifiquem os bens culturais. Um dos métodos de identificação de naufrágios é a prospecção com recurso a mergulhadores. Esta prospecção humana acaba por se tornar cara, muitas vezes insegura e lenta na proporção direta da extensão da zona a prospectar.

Nos últimos anos, a eletrônica foi adicionada na oceanografia, onde atualmente é possível utilizar uma gama de equipamentos para a Arqueologia Subaquática, que acaba por trazer aos pesquisadores:

  • Agilidade;
  • Confiabilidade nos dados obtidos;
  • Segurança dos mergulhadores;
  • Maior quantidade de informações;
  • Pesquisa em uma distância maior, mesmo com má visibilidade e sem perda de rendimento;
  • Localizar objetos que se encontram totalmente enterrados no sedimento marinho, que se estão fora do campo de visão do mergulhador.

SideScan1 Magnetômetros

Os magnetômetros são aparelhos que medem a magnitude do campo magnético terrestre e que podem detectar variações de um determinado ponto, induzidas pela presença de materiais ou objetos ferrosos, como âncoras e cascos ou canhões de ferro. Alguns magnetômetros de prótons realizam a alteração do campo magnético através da criação de um forte campo magnético num hidrocarboneto líquido, graças à passagem de corrente elétrica através de uma bobina que o rodeia.

Os prótons que constituem os núcleos dos átomos de hidrocarboneto vão alinhar-se com as linhas de força deste campo magnético temporário enquanto a corrente estiver ligada. Quando cessar a eletrização da bobina, esses prótons se alinham com o campo magnético local, e na medida em que o seu alinhamento volta ao normal, gera-se um pequeno sinal que é diretamente proporcional à intensidade do campo magnético terrestre daquele local.

O resultado é uma razão precisa entre a força do sinal gerado e a intensidade do campo, podendo essa relação ser utilizada para medir pequenas variações do campo magnético terrestre.

A capacidade que um magnetômetro em detectar o grau de influência de uma determinada massa ferrosa sobre o campo magnético terrestre é influenciada pela forma, orientação e permeabilidade magnética da massa em questão, bem como pela distância em que a massa se encontra do magnetômetro. Se o sensor for rebocado suficientemente próximo ao fundo do mar, o magnetômetro terá a capacidade de detectar objetos enterrados nos sedimentos que poderiam não ser localizados por outros meios eletrônicos.

Uma das desvantagens do uso do magnetômetro, é que além do fato de só detectar materiais com ferro na sua constituição, é a dificuldade em obter uma relação de um sinal positivo em uma direção e a uma distância conhecida. A única maneira de ultrapassar este obstáculo é a de se exercer um controle rígido sobre a forma e o tamanho das anomalias magnéticas registradas, em conjunto com a implementação de um sistema preciso de localização geográfica.

Detectores de Metais

A maior parte destes equipamentos é levada pelo mergulhador e ao contrário do magnetômetro, é capaz de detectar todo tipo de metais ferrosos e não ferrosos. Os detectores subaquáticos trabalham por indução de impulso, ou seja, emitem impulsos de energia e produzem um campo magnético temporário à volta do sensor de prospecção.

O período de decaimento deste campo é substancialmente incrementado pela presença de metais, ao se comparar à taxa de decaimento com os impulsos originais, detectando uma moeda a cerca de 20 cm de profundidade ou um pequeno canhão aos 2 metros de profundidade. Na arqueologia, um detector de metais é apenas usado para a caracterização não intrusiva de uma zona que irá ser pesquisada mais tarde.

Sondas Acústicas

Este tipo de equipamento eletrônico é o mais simples de operar e também é o mais barato. O aparelho emite um impulso de energia, e posteriormente o sinal de retorno (também chamado eco acústico) é interpretando. Este impulso situa-se na parte acústica terminal do espectro eletromagnético e pode encontrar-se entre as frequências de 50 kHz a 500 kHz. Geralmente, quanto maior for a frequência de operação, será maior a capacidade de penetração da sonda, e quanto menor for essa frequência, tanto maior será a resolução e definição da imagem de retorno.

Geralmente a frequência adotada é um compromisso entre a capacidade de penetração e a resolução. O impulso é transmitido e recebido por um transdutor (tipo de sensor) montado à bordo de uma embarcação, embora possa ser rebocado por esta, com a utilização de um sensor hidrodinâmico.

O ângulo do cone de transmissão do impulso determina a resolução da sonda, podendo este ângulo variar entre os 2 e 45 graus. Geralmente, quanto menor for a abertura do ângulo tanto maior é a resolução e mais caro é o equipamento.

SideScan2As desvantagens das sondas acústicas são a sua fraca capacidade de resolução e a difícil interpretação dos resultados, causada pela movimentação da embarcação e pela agitação marítima. Quanto maior o movimento do transdutor, maior serão as discrepâncias que se verificam no eco de retorno.

Sonar de Varredura Lateral (Side Scan Sonar)

Este instrumento baseia-se no mesmo princípio em que operam as sondas acústicas, só que neste caso, ao invés de impulsos eletromagnéticos serem transmitidos num único feixe, existem feixes separados que são dirigidos para cada lado do sensor rebocável. Esses impulsos transmitem geralmente na frequência dos 100 kHz, com um ângulo de 0.2 graus, e espalham-se por cerca de quarenta graus.

A imagem de retorno consiste numa banda larga de papel ou na tela de um computador, que indica graficamente a topografia do leito marinho na forma de um negativo fotográfico, constituído por sombras e iluminações acústicas. Geralmente, quanto mais denso for um objeto localizado sobre o leito marinho, mais forte será o sinal de retorno, e consequentemente mais escura a imagem será descrita.

A grande vantagem no uso do sonar de varredura lateral é a oportunidade de se olhar transversalmente os objetos que se projetam para fora do leito marinho como, por exemplo, uma acumulação de pedras ou uma embarcação naufragada.

Perfiladores de Sedimentos

Os perfiladores de sedimentos é um tipo de eco-batímetro com capacidade de penetração no sedimento, como areia e lodo, podendo alcançar até 60m no interior do sedimento. Baseado no princípio das sondas acústicas só que com frequências muito mais baixas, atuando entre 1 a 8 kHz.

Uma descarga de alta energia, a partir de um condensador ligado a um pequeno eletrodo em contato com a água, produz um impulso intenso de forma cônica. Este impulso é de imediatamente refletido para a fonte de origem após ter penetrado pela superfície do leito marinho e pelas camadas sedimentares a ela subjacentes, identificando  assim, todas as camadas geológicas atravessadas, sendo muito utilizado para estudos geológicos do fundo.

Clecio Mayrink

Nascido no Rio de Janeiro, ingressou no mergulho em 1987 pela CMAS e realizou Dive Master em 1990 pela PADI. Hoje é mergulhador Técnico Trimix (Mergulho Profundo) e de cavernas (Technical Cave Diver e Advanced Cave Side Mount / No Mount).

Foi membro da expedição de mapeamento da Lagoa Misteriosa em Bonito-MS em 2008, idealizador do site Brasil Mergulho em 1998 (MTB 0081769/SP) e atuou como consultor para a ONU, UNESCO, Segurança Pública, além de diversos órgãos públicos no Brasil.