Sou oceanógrafa química.
Olho para a química do oceano no presente.
Olho para a química do oceano no passado.
A forma como olho para o passado
é utilizando os restos fossilizados de corais de águas profundas.
Podem ver uma imagem de um destes corais atrás de mim.
Foi recolhido perto da Antárctida, milhares de metros abaixo do nível do mar,
portanto, é muito diferente do tipo de corais
que podem ter tido a sorte de ver se foram de férias para um destino tropical.
Espero que esta apresentação
vos dê uma visão do oceano a quatro dimensões.
Duas dimensões, como esta bela imagem bidimensional
da temperatura à superfície do mar.
Esta foi tirada usando um satélite, por isso, tem imensa resolução espacial.
As características globais são extremamente fáceis de compreender.
As regiões equatoriais são quentes porque há mais luz do sol.
As regiões polares são frias porque há menos luz do sol.
Isto permite que se acumulem grandes calotes de gelo na Antárctida
e no topo do Hemisfério Norte.
Se mergulharmos profundamente no mar, ou mesmo se molharmos os dedos dos pés,
sabemos que fica mais frio à medida que descemos,
sobretudo porque as águas profundas que enchem as zonas abissais do oceano
provêm das regiões polares frias, nas quais as águas são densas.
Se recuássemos 20 000 anos no tempo,
a Terra teria um aspecto muito diferente.
E só vos dei uma versão animada de uma das principais diferenças
que teriam visto se recuássemos tanto.
As calotes de gelo eram muito maiores.
Cobriam grande parte do continente e estendiam-se sobre o oceano.
O nível do mar era 120 metros mais baixo.
Os níveis de dióxido de carbono eram muito mais baixos do que hoje.
A Terra era provavelmente três a cinco graus mais fria no geral,
e muito, muito mais fria nas regiões polares.
O que estou a tentar perceber,
e o que outros colegas meus estão a tentar perceber,
foi como passámos dessa situação de um clima frio
para a situação de clima quente que temos hoje.
Sabemos, da investigação de amostras de gelo
que a transição destas situações frias para situações quentes
não foi suave, como se poderia prever por um aumento lento na radiação solar.
Sabemos isto a partir das amostras de gelo porque, se perfurarmos o gelo,
encontramos bandas anuais de gelo e podemos ver isso no icebergue.
Podemos ver estas camadas de azul-branco.
Os gases ficam presos nas amostras de gelo e podemos medir o CO2
— é assim que sabemos que o nível de CO2 era menor no passado.
A química do gelo também nos conta como era a temperatura
nas regiões polares.
E se avançarmos de há 20 000 anos para os dias de hoje,
vemos que a temperatura aumentou.
Não aumentou suavemente.
Às vezes aumentou muito rapidamente,
depois estabilizou,
depois aumentou rapidamente.
Foi diferente nas duas regiões polares,
e o CO2 também aumentou aos saltos.
Temos bastante certeza de que o oceano tem muito a ver com isto.
O oceano armazena enormes quantidades de carbono,
cerca de 60 vezes mais do que está presente na atmosfera.
Também actua para transportar calor ao longo do Equador,
e o oceano está cheio de nutrientes e controla a produtividade primária.
Se quisermos descobrir o que se passa no oceano profundo,
precisamos de descer até lá,
ver o que há lá
e começar a explorar.
Estas são imagens espectaculares de uma montanha submarina
a cerca de 1 km de profundidade em águas internacionais
no Atlântico equatorial, longe de terra.
Vocês são das primeiras pessoas a ver este pedaço do fundo marinho,
juntamente com a minha equipa de investigação.
Provavelmente estão a ver espécies novas.
Não sabemos.
Teríamos de colher as amostras e fazer uma taxonomia muito intensa.
Podem ver belas gorgónias.
Há ofiúros a crescer nestes corais.
São coisas que parecem tentáculos a sair dos corais.
Há corais que são feitos de diferentes formas de carbonato de cálcio
que crescem a partir do basalto nesta enorme montanha submarina.
Estas coisas escuras são corais fossilizados,
e já vamos falar um pouco mais sobre eles
à medida que recuamos no tempo.
Para fazer isso, temos de arranjar um navio de investigação.
Este é o James Cook, um navio oceanográfico
ancorado em Tenerife.
É lindo, não é?
É óptimo, se não tiverem pés de marinheiro.
Às vezes o aspecto é mais assim.
Aqui somos nós a tentar garantir que não perdemos amostras preciosas.
Está toda a gente a correr de um lado para o outro e eu enjoo imenso,
por isso, nem sempre é muito divertido, mas no geral é.
Temos de nos tornar muito bons cartógrafos para fazer isto.
Não vemos este tipo de abundância espectacular de corais em todo o lado.
É global e é profundo,
mas precisamos de encontrar mesmo os sítios certos.
Vimos agora um mapa global e tinha sobreposto o nosso percurso
do ano passado.
Foi uma expedição de sete semanas,
e aqui estamos nós, tendo feito os nossos próprios mapas
de cerca de 75 000 quilómetros quadrados de fundo marinho em sete semanas,
o que é uma ínfima fracção do fundo marinho.
Estamos a viajar de oeste para leste,
numa parte do oceano que não teria nada a assinalar num mapa a grande escala,
mas algumas destas montanhas são tão altas quanto o Everest.
Com os mapas que fazemos a bordo,
atingimos uma resolução de cerca de 100 metros,
o suficiente para escolher áreas para lançar o equipamento,
mas não o suficiente para vermos muito.
Para isso, precisamos de enviar veículos não tripulados
até cerca de cinco metros acima do fundo marinho.
Se fizermos isso, obtemos mapas com resolução de um metro
a milhares de metros de profundidade.
Aqui está um veículo não tripulado (ROV),
um veículo próprio para investigação.
Podem ver uma série de luzes grandes na parte de cima.
Há câmaras de alta definição, braços de manipulação,
e uma data de caixinhas e coisas para pôr as nossas amostras.
Aqui estamos nós no nosso primeiro mergulho desta expedição em particular,
a mergulhar bem fundo no oceano.
Vamos bastante depressa para garantir que os ROV
não são afectados por nenhuns outros navios.
Descemos
e aqui está o tipo de coisas que se vêem.
Estas são esponjas do oceano profundo, à escala de um metro.
Aqui está uma holotúria nadadora — basicamente é uma lesma-do-mar pequena.
Aqui está em câmara lenta.
A maior parte dos vídeos está acelerada,
porque tudo isto leva muito tempo.
Aqui está também uma bela holotúria.
Este animal que vão ver a aparecer foi uma grande surpresa.
Nunca tinha visto nada assim e surpreendeu-nos a todos.
Isto já foi após 15 horas de trabalho e já estávamos bem rápidos no gatilho,
e de repente este monstro marinho gigante começou a rolar ali ao lado.
Chama-se um pirossoma, ou um tunicado colonial, se quiserem.
Não era disto que estávamos à procura.
Estávamos à procura de corais, corais do oceano profundo.
Vão ver uma imagem de um já a seguir.
É pequeno, tem uns cinco centímetros de altura.
É feito de carbonato de cálcio e podem ver os tentáculos aqui,
ao sabor das correntes do oceano.
Um organismo assim vive provavelmente uns cem anos.
Á medida que cresce vai captando substâncias químicas do oceano.
E as substâncias, ou a quantidade de substâncias,
dependem da temperatura; dependem do pH,
dependem dos nutrientes.
Se conseguirmos compreender como são incorporadas no esqueleto,
podemos voltar, colher exemplares fósseis,
e reconstruir o aspecto do oceano no passado.
Aqui podem ver-nos a colher este coral com um sistema de vácuo,
e a colocá-lo no recipiente de amostras.
Fazemos isto com muito cuidado, devo acrescentar.
Alguns destes organismos vivem até mais tempo.
Este é um coral preto chamado Leiopathes, uma imagem captada pelo meu colega,
Brendan Roark, a cerca de 500 metros de profundidade no Havai.
Quatro mil anos é muito tempo.
Se pegarmos num ramo de um destes corais e o polirmos,
isto são cerca de 100 micrómetros de diâmetro.
O Brendan fez algumas análises ao longo deste coral
— podem ver as marcas —
e conseguiu mostrar que, na verdade, estas são bandas anuais,
portanto, mesmo a 500 metros de profundidade,
os corais conseguem registar as alterações sazonais,
o que é mesmo espectacular.
Mas 4000 anos não é suficiente para nos levar ao nosso último máximo glaciar.
Então, o que fazemos?
Procuramos estes exemplares fósseis.
Isto é o que me torna muito impopular junto da minha equipa de investigação.
Vamos andando,
há tubarões gigantes por todo o lado,
há pirossomas, há holotúrias nadadoras,
há esponjas gigantes,
mas eu faço toda a gente descer até estas áreas de fósseis mortos
e passar tempos infinitos a revolver o fundo marinho.
Apanhamos estes corais, trazemo-los, identificamo-los.
Mas cada um destes tem uma idade diferente,
e se conseguirmos descobrir quantos anos têm
e depois conseguirmos medir estes sinais químicos,
isso ajuda-nos a descobrir
o que se passou no oceano no passado.
Portanto, aqui na imagem à esquerda
cortei uma fatia de um coral, poli-o com muito cuidado
e captei uma imagem óptica.
Do lado direito,
peguei no mesmo pedaço de coral, pu-lo num reactor nuclear,
induzi a fissão,
e de cada vez que há um decaimento
podem vê-lo marcado no coral
e podemos ver a distribuição do urânio.
Porque estamos a fazer isto?
O urânio é um elemento de fama muito duvidosa,
mas eu adoro-o.
O decaimento ajuda-nos a descobrir as taxas e as datas
do que se passa no oceano.
Recordando o que disse ao início,
é isso que pretendemos quando estamos a pensar no clima.
Então usamos um laser para analisar o urânio
e um dos produtos-filho, o tório, nestes corais,
e isso diz-nos exactamente qual a idade dos fósseis.
Vou usar esta bela animação do Oceano Antárctico,
só para ilustrar como estamos a usar estes corais
para chegar a alguns "feedbacks" do oceano antigo.
Podem ver a densidade da água superficial
nesta animação do Ryan Abernathey.
É só um ano de dados,
mas podem ver como o Oceano Antárctico é dinâmico.
A mistura intensa, sobretudo no Estreito de Drake,
que está assinalada no rectângulo,
é realmente uma das correntes mais fortes do mundo
e passa por aqui, indo de oeste para leste.
A mistura é muito turbulenta,
porque está a deslocar-se sobre estas enormes montanhas submarinas,
e isto permite que haja trocas de CO2 e de calor com a atmosfera.
Essencialmente, os oceanos estão a respirar através do Oceano Antárctico.
Recolhemos corais, para trás e para a frente,
através deste estreito do Antárctico
e descobrimos algo surpreendente com a minha datação com urânio:
os corais migraram de sul para norte
durante esta transição do glacial para o interglacial.
Não sabemos bem porquê,
mas achamos que terá a ver com as fontes de alimento
e talvez com o oxigénio na água.
Aqui temos.
Vou ilustrar o que acho que descobrimos sobre o clima
a partir dos corais do Oceano Antárctico.
Subimos e descemos montanhas submarinas.
Recolhemos pequenos corais fósseis.
Aqui está a minha ilustração disso.
Achamos que, na era glacial,
a partir da análise que fizemos dos corais,
a parte profunda do Oceano Antárctico era muito rica em carbono
e havia uma camada de baixa densidade estagnada na parte superior.
Isso impede que o dióxido de carbono saia do oceano.
Depois encontrámos corais de idade intermédia,
e eles mostram uma mistura parcial do oceano ao longo da transição climática.
Isso permite que o carbono saia do oceano profundo.
E depois se analisarmos corais mais próximos dos dias de hoje,
ou se mergulharmos até lá hoje
e medirmos a química dos corais,
vemos que passamos para uma posição na qual pode haver trocas de carbono.
É assim que podemos usar corais fósseis
para nos ajudar a saber mais sobre o ambiente.
Queria deixar-vos com esta última imagem.
É uma imagem parada da primeira filmagem que vos mostrei.
É um jardim de coral espectacular.
Nem sequer esperávamos encontrar coisas tão bonitas.
Está a milhares de metros de profundidade.
Há espécies novas.
É um sítio simplesmente lindo.
Há fósseis ali misturados,
e agora já vos treinei para apreciarem os corais fósseis
que há ali no fundo.
Da próxima vez que tiverem a sorte de sobrevoar o oceano,
ou de navegar no oceano,
pensem — há montanhas submarinas maciças ali em baixo
que nunca ninguém viu
e há corais lindíssimos.
Obrigada.
(Aplausos)