Quanto tempo demoram as incrustações a estragar um registo de condutividade? O que mediu um estudo com sensores fundeados no Báltico

Quem deixa um registador de condutividade ou de salinidade numa baía, num porto, numa lagoa costeira ou numa instalação de aquacultura pode ler a exatidão da ficha técnica como se fosse a de todo o registo. Uma vez dentro de água, porém, o sensor fica exposto a organismos e sedimento: o guia do Serviço Geológico dos Estados Unidos (USGS) para monitores contínuos descreve os sensores de condutância específica como fiáveis, exatos e duradouros, mas suscetíveis a essas incrustações. Um estudo publicado em julho de 2025 na Frontiers in Marine Science mediu quanto pesaram as incrustações em sensores fundeados na costa sul do mar Báltico. Não é uma regra geral: é o que aconteceu neste estudo, e serve para decidir de quanto em quanto tempo visitar o ponto e com que referência o verificar.

A pergunta do estudo

Robert Mars, Bennet Krebs, Mathis Bjoerner, Marialena Christopoulou e Oliver Zielinski, do Instituto Leibniz de Investigação do Mar Báltico (Warnemünde, Alemanha) e da Sea-Bird Scientific, quiseram saber se um emissor de luz ultravioleta C (UVC) concebido por eles, com uma eficiência energética cerca de vinte vezes superior à de conceções comerciais anteriores, mantém limpos os sensores fundeados e, com isso, as leituras dentro da especificação do fabricante. Para o verificar, compararam fundeamentos com e sem o emissor na mesma zona.

Como foi feito

• Local: costa sul do mar Báltico; a maioria dos ensaios decorreu na estação Arkona Basin, com os sensores de condutividade fundeados a 2 m de profundidade.
• Condutividade sem emissor: um CTD fundeado (SBE37) registou 155 dias em 2018 com uma célula de tributilestanho (TBT) já usada e tubos de cobre, sem emissor UVC.
• Condutividade com emissor: outro fundeamento do mesmo modelo registou 237 dias em 2021 com o emissor UVC e sem célula de TBT. Os dois fundeamentos começaram em julho: a primeira referência é de 18/19 de julho de 2018 e de 14/15 de julho de 2021.
• Referência: perfis com um CTD de navio (SBE 911plus) a cerca de 150 m do fundeamento, no dia da instalação e em datas posteriores: dias 32, 96/98 e 155 em 2018; dias 94/95 e 237 em 2021.
• Margem admitida: os autores comparam cada desvio com a exatidão do equipamento (±0,003 mS/cm) somada à estabilidade declarada (0,003 mS/cm por mês), pelo que a margem cresce com o tempo de fundeamento.

O estudo também ensaiou fluorímetros de clorofila, para os quais o fabricante não declara exatidão; este texto centra-se na condutividade.

O que se observou

Sem emissor (2018). Na primeira comparação depois da instalação, ao dia 32, o desvio médio era de -0,0129 mS/cm para uma margem de ±0,006 mS/cm: o dobro. Ao dia 96/98 chegou a -1,0699 mS/cm para ±0,012 mS/cm, 89 vezes a margem, e depois manteve-se quase constante durante os dois meses seguintes. A raiz do erro quadrático médio (RMSE) face à referência foi de 0,9998 mS/cm ao dia 155. Os autores resumem-no assim: «None of the comparison measurements after the day of deployment are inside the specified sensor accuracy». Atribuem o problema às incrustações biológicas do fim do verão e do outono na costa báltica: a macroincrustação (cracas, algas ou mexilhões) altera a geometria da célula de condutividade, e os dados de condutividade indicam que não houve mais crescimento entre meados de outubro e meados de dezembro.

Com emissor (2021). As duas últimas referências, ao fim de 237 dias, deram um desvio médio de -0,0099 mS/cm, «well within the expected accuracy», e o RMSE (0,0098 mS/cm) foi duas ordens de grandeza inferior ao de 2018. Nem tudo ficou dentro: ao dia 94/95 a média ficava fora da margem esperada em 45%; as duas primeiras amostras de referência só entraram nela quando os autores as emparelharam com o registo do fundeamento feito 10 minutos antes, e a terceira continuou fora.

Outras observações. Num fluorímetro com limpador mecânico cresceu uma craca na tampa de borracha do limpador. Com o emissor, surgiram mexilhões em zonas não iluminadas do respetivo invólucro em dois de cerca de 100 fundeamentos.

Limites de transferência

• Uma campanha por configuração. O artigo apresenta um só fundeamento de cada versão do CTD, em anos diferentes (2018 e 2021), pelo que a diferença entre ambas não resulta de um ensaio com réplicas.
• Água e época. São águas costeiras do Báltico sul, a 2 m e com fundeamentos que começaram em julho. Numa lagoa mediterrânica, num estuário atlântico ou num porto da Península, com outra temperatura, outra salinidade e outras comunidades, o ritmo das incrustações pode ser diferente, e este estudo não o mede.
• Equipamento. Os valores em mS/cm dizem respeito a um CTD cuja célula de condutividade muda de geometria com as incrustações; um sensor de outra tecnologia pode comportar-se de outra forma, e o estudo não o ensaia.
• Referência imperfeita. O navio estava a 150 m do fundeamento e mistura a água perto da superfície, e os autores assinalam que é impossível amostrar exatamente a mesma água.
• O emissor. É uma conceção dos autores, que o artigo não apresenta como produto comercial, e não abrange os equipamentos com circuito de água bombeado. Uma das autoras tem afiliação na Sea-Bird Scientific, fabricante dos CTD usados; o artigo declara ausência de conflito de interesses.

O que isto muda numa decisão de medição

1. Não ler a ficha como o erro do registo. Neste estudo, com uma célula de TBT já usada e sem emissor, a condutividade estava fora da especificação na primeira visita depois da instalação, ao dia 32.
2. Programar referências durante o fundeamento, e não só no início e no fim. Em 2018 o erro multiplicou-se entre o dia 32 e o dia 96/98 e depois ficou quase constante; com duas comparações, uma na instalação e outra na recolha, ter-se-ia visto o erro final, mas não quando apareceu.
3. Ler antes e depois de limpar. O guia do USGS define o erro por incrustação como a diferença entre a leitura inicial do sensor e a leitura com o sensor já limpo, e a deriva de calibração como a diferença entre a leitura do sensor limpo em soluções-padrão e o valor esperado. Anotar as duas permite separar uma coisa da outra.
4. Ajustar a frequência das visitas à água e à época. O mesmo guia indica que a frequência de manutenção depende em geral do ritmo das incrustações e que os sensores de temperatura e de condutância específica tendem a ser menos afetados por elas do que os de oxigénio dissolvido, pH e turvação. Ainda assim, no fundeamento de 2018 (de julho a dezembro), as incrustações surgiram no fim do verão e no outono.
5. Anotar a hora e a profundidade exatas de cada referência. Em 2021, duas das três amostras do dia 94/95 só entraram na margem quando emparelhadas com o registo feito 10 minutos antes.
6. Escolher a proteção conhecendo os seus limites. A célula de TBT é tóxica, um limpador mecânico pode acabar colonizado por cracas e um emissor UVC deixa por proteger as zonas que não ilumina.

Referências

• Mars, R., Krebs, B., Bjoerner, M., Christopoulou, M. e Zielinski, O. (2025). Optimized UVC-based antifouling system for moored applications. Frontiers in Marine Science, 12, 1625587. DOI: 10.3389/fmars.2025.1625587. Texto integral (consulta: 4 de novembro de 2026).
• Wagner, R. J., Boulger, R. W., Jr., Oblinger, C. J. e Smith, B. A. (2006). Guidelines and Standard Procedures for Continuous Water-Quality Monitors: Station Operation, Record Computation, and Data Reporting. U.S. Geological Survey, Techniques and Methods 1-D3. Publicação (consulta: 4 de novembro de 2026).

Seleção comercial da EIC Controls

O registador HOBO U24-002-C mede condutividade e temperatura em água salgada, de 100 a 55 000 µS/cm em duas gamas, e o software HOBOware Pro converte o dado em condutância específica e salinidade (PSS-78). A ficha indica uma deriva do sensor de até 12% por mês, sem contar a devida às incrustações, e pede calibrações mensais de início e fim com o Conductivity Assistant para atingir a exatidão especificada; o sensor sem contacto tem acesso fácil para limpeza. Ficam por dimensionar a gama a configurar, o equipamento de referência para essas calibrações, a fixação no ponto e a forma de descarga (interface ótica USB ou Shuttle Impermeável HOBO compatível).

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