Como funcionam os cabos submarinos?

Como funcionam os cabos submarinos?

Por Vinícius Moschen | Editado por Wallace Moté | 09 de Janeiro de 2022 às 13h00
Telefónica

Se você conseguiu abrir esta matéria, é bastante provável que o processo tenha sido auxiliado pelo uso dos chamados cabos submarinos. Uma rede gigante destes componentes está espalhada por todo o mundo há bastante tempo, permitindo uma interligação entre todos os continentes do planeta, com exceção da Antártida. Toda a complexidade dessa estrutura gera uma série de perguntas e curiosidades, que o Canaltech responde em alguns tópicos.

Para que servem os cabos submarinos?

Cabos submarinos podem transmitir dados em altíssima velocidade (Imagem: Senge-CE)

A principal função dos cabos submarinos é transportar dados em altíssima velocidade. Estima-se que os mais atuais tenham capacidades de transmitir até 250 terabits de informações, com velocidades que já chegaram a até 26,2 terabits por segundo durante testes feitos em 2019.

Os cabos submarinos servem para viabilizar serviços de comunicação como um todo, e não somente a internet — os primeiros testes com a tecnologia datam do século XIX, muito antes da criação dos serviços de conectividade como são conhecidos atualmente.

Entretanto, é natural que os principais serviços prestados pelos cabos sejam voltados para a internet, já que é possível transportar dados relacionados a fotos, mensagens de texto, áudios, e basicamente tudo que é necessário para uma web mais dinâmica e funcional.

Não é difícil imaginar como a internet como um todo precisa da interligação entre países de diferentes continentes — vários servidores estão localizados a uma distância muito grande do Brasil, por exemplo. Por isso, sem a presença dos cabos submarinos, a internet não existiria da forma em que ela é concebida nos dias atuais.

Onde eles ficam, e quais os principais centros?

Cabos submarinos estão espalhados pelo planeta todo (Imagem: Captura de tela/Submarine Cable Map)

O portal Submarine Cable Map mostra um mapa interativo completo com todos os cabos submarinos presentes no planeta, e uma olhada rápida é suficiente para compreender que eles estão basicamente por todo lado.

Os locais em que ficam centros industriais e comerciais mais importantes apresentam uma densidade de cabos maior — basta ver a quantidade de conexões que existem entre os Estados Unidos e a Europa, por exemplo. Também há grandes concentrações no fundo do Mar Mediterrâneo, Mar Vermelho e Mar Arábico para conectar áreas do Oriente Médio. Na Ásia, as áreas que cobrem territórios entre o Japão e Singapura também são cheias de cabos, passando por localidades como o Taiwan e Hong Kong, conhecidas por serem centros tecnológicos.

No Brasil, existem várias cidades que aparecem como pólos estruturais do sistema de cabos submarinos — só um cabo da Embratel conecta as regiões sudeste e nordeste em 14 municípios da costa brasileira, por exemplo. Porém, é possível destacar quatro centros que possuem uma densidade maior de conexões: Santos e Praia Grande (ambos bastante separados por poucos quilômetros no litoral de São Paulo), além do Rio de Janeiro e Fortaleza.

Santos, Praia Grande, Rio de Janeiro e Fortaleza são maiores centros brasileiros com cabos submarinos (Imagem: Captura de tela/Submarine Cable Map)

Vários motivos explicam a escolha por esses centros, mas no caso específico da capital cearense, a posição geográfica favorável faz com que a cidade apareça como uma ótima ligação com a América do Norte, África e Europa.

Quem é responsável pelos cabos?

Em geral, a produção e implementação dos cabos submarinos é de responsabilidade das operadoras de telecomunicações. Porém, como esses serviços são bastante caros, costumam ser feitos consórcios entre diferentes empresas.

Porém, também existem cabos “privados”, que são fruto de investimentos feitos por gigantes da tecnologia, como Google, Facebook e Microsoft — ter cada vez mais capacidade para transmissão de dados em alta velocidade é de muito interesse para essas companhias. Somente a Gigante das Buscas já tinha mais de 100 mil quilômetros de cabos submarinos de acordo com um levantamento feito em 2018, mas nesse intervalo já foram inaugurados novos trechos em diversas localidades.

A qual profundidade ficam os cabos?

Componentes ficam apoiados no fundo do mar (Imagem: Getty Images/iStockphoto)

Como os cabos submarinos são basicamente apoiados no fundo do oceano, a profundidade em que eles ficam pode variar bastante. Para isso, é necessário que eles tragam proteções específicas — cabos que ficam a mais de 20 mil pés de profundidade (cerca de seis quilômetros) recebem reforço contra grande pressão aquática, enquanto os trechos que permanecem em superfícies mais rasas possuem materiais resistentes contra ataques de animais que vivem no mar, por exemplo.

Quais são as dimensões dos cabos submarinos?

2Africa é o cabo mais longo, com mais de 45 mil quilômetros (Imagem: Captura de tela/Submarine Cable Map)

Atualmente, o cabo submarino mais longo existente é o 2Africa, gerido pela Meta (Facebook) e que alcança mais de 45 mil quilômetros de extensão. Sua trajetória sai do Reino Unido, dá a volta em todo o continente africano — conectando diversos países pelo caminho — e chega na cidade de Barcelona, localizada no litoral da Espanha. Por outro lado, o cabo mais curto é o CeltixConnect, que fica entre a Irlanda e o Reino Unido, com apenas 131 quilômetros de extensão.

Naturalmente, o comprimento dos cabos pode variar muito dependendo de quais locais são conectados por eles, e os percursos utilizados no fundo do mar. Relatórios indicam que existe um total de 436 cabos espalhados pelo oceano, que somam mais de 1,3 milhão de quilômetros — portanto, com uma média de aproximadamente 3 mil quilômetros por cabo.

Mesmo sendo tão longos, os cabos possuem uma espessura relativamente pequena. Em geral, todos os filamentos internos são colocados em uma estrutura que pode variar entre 15 e 210 milímetros — para efeito de comparação, eles podem ser tão finos quanto uma mangueira de jardim, por exemplo. Isso é possível pois os componentes que ficam dentro dos cabos podem ser tão finos quanto um fio de cabelo.

Do que são feitos os cabos?

Composição dos cabos submarinos pode variar (Imagem: TeleGeography)

A composição dos cabos é outro fator que pode variar bastante de acordo com muitos aspectos, como a idade dos componentes, suas capacidades e os caminhos que fazem. Em geral, os materiais mais utilizados incluem uma seção central de fibra óptica, cercada por silicone, fios de aço com alta resistência, cobre, polietileno e amarras de nylon. A proteção contra a entrada de água é feita com barreiras de alumínio e/ou vaselina.

Muitos destes componentes também são vistos nos cabos telefônicos utilizados por todo lado, por isso é possível afirmar que eles possuem várias similaridades.

O que acontece se um cabo arrebentar?

Cabos podem ser puxados para a superfície caso precisem de reparos (Imagem: Wikimedia Commons)

Reparos em cabos submarinos são relativamente comuns, já que os casos podem chegar na casa das centenas a cada ano. Em geral, os efeitos diretos de um rompimento costumam se limitar à perda de velocidade da conexão de internet em áreas específicas, mas sem interromper os serviços por completo.

Entretanto, casos mais graves já foram registrados algumas vezes. Em 2017, por exemplo, a nação africana da Mauritânia ficou completamente sem internet por mais de 48 horas por causa de um rompimento que aconteceu próximo à sua capital, Noukachott. Outros países vizinhos também tiveram registros de lentidão nas suas conexões, mas conseguiram encontrar alternativas por meio de outros cabos de ligação, ou mesmo conectividade por satélite.

De forma mais recente, a região do Vietnã vem sofrendo com rompimentos e outros problemas estruturais desde 2017 até hoje, pois o cabo Asia America Gateway (AAG) quebrou pela terceira vez apenas durante o ano passado — para complicar a situação, um outro cabo Asia Africa Europe (AAE-1) também teve problemas similares ao mesmo tempo. Mesmo que o tráfego tenha ficado bem mais pesado do que o normal, o país não chegou a ficar completamente sem internet por conta da grande densidade de conexões próximas.

O reparo de cabos que tenham se rompido não precisa acontecer necessariamente no fundo do mar, o que custaria bem mais caro do que é efetivamente feito. Na maioria das situações, um navio com ferramentas e técnicos especializados chega próximo à localização do problema, e uma espécie de “garra” puxa o cabo para a superfície, onde ele é reconectado e lançado de volta ao oceano, com total monitoramento.

Mas e os tubarões?

Tubarões podem ser atraídos pelos cabos, mas não costumam causar danos (Imagem: Wired)

O ataque de tubarões a cabos submarinos que estejam em ambientes menos profundos é um tema estudado por especialistas desde os anos 80, quando os cabos começaram a ser revestidos por materiais que oferecem proteção física contra grandes choques.

O motivo pelo qual os tubarões são atraídos pelos cabos ainda não é conhecido de forma definitiva pelos cientistas. É possível que eles sejam capazes de identificar ondas eletromagnéticas por poros em seus corpos, mas o fenômeno também pode ser relacionado com a transmissão de correntes elétricas, que tornam os cabos um alvo similar a peixes, na percepção dos animais — outra vertente aponta que o formato dos cabos simplesmente causa curiosidade nos tubarões, que dão mordidas para ver do que se tratam.

Apesar do fato curioso, os ataques de tubarões não costumam gerar grandes prejuízos para as operadoras ou para a população — entre os anos de 2007 e 2014, nenhum tipo de dano causado por tubarões foi registrado no planeta todo. Geralmente, os rompimentos acontecem por falha humana, como âncoras de barcos que se enroscam nos cabos e os rompem.

Os cabos submarinos costumam ter uma vida útil de 25 anos, mas existem grandes variações a depender de diversas condições: alguns cabos podem durar muito mais, enquanto outros saem de cena de forma antecipada simplesmente porque não atendem mais às necessidades das operadoras, ou ficam desatualizados de uma maneira geral.

Por que não usar só satélites?

Cabos permitem uma transmissão mais eficiente a um custo menor (Imagem: This Day)

Mesmo que os satélites representem uma maneira bastante eficiente de permitir a transmissão de dados em locais mais isolados, eles são utilizados em uma proporção muito inferior aos cabos submarinos. Alguns motivos básicos explicam a situação.

Primeiramente, o sistema de cabos é bem mais barato: não é difícil imaginar que lançar um satélite para a órbita terrestre é um processo mais complicado e caro, além do fato de que estes objetos requerem uma operação muito mais complexa no caso da necessidade de reparos.

Cabos submarinos também apresentam alta eficiência energética, por serem capazes de transmitir uma grande quantidade de informações por distâncias muito longas, praticamente sem resistências físicas em comparação com os satélites.

A qualidade da transmissão dos dados também é um fator importante. Basta comparar com as conexões domésticas: o Wi-Fi pode até ser uma solução mais prática em uma grande variedade de situações, mas sempre vai apresentar velocidades mais baixas em comparação direta com os cabos, e instabilidades de sinal pelo ar são bem mais presentes.

Portanto, os cabos submarinos permanecem como componentes essenciais para permitir a conexão pelo mundo todo, e a tendência é que eles ganhem cada vez mais importância ao longo dos próximos anos.

Fonte: Submarine Cable Map, TeleGeography, Quora, The Verge, Broadband Now, Vox, Developing Telecoms

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