Bem, eu sou oceanógrafa química.
Eu observo a química dos oceanos hoje.
Eu observo a química dos oceanos no passado.
A maneira como observo o passado
é usando restos fossilizados de corais de águas profundas.
Podem ver uma imagem de um desses corais aqui atrás.
Esse foi coletado próximo à Antártica, milhares de metros debaixo do mar,
bem diferente dos tipos de corais
que vocês talvez tenham tido a sorte de ver em uma viagem tropical.
E espero que essa palestra possa dar-lhes uma visão em quatro dimensões do oceano.
Duas dimensões, como essa bela imagem bidimensional
da temperatura na superfície marítima.
Foi criada usando satélites, portanto tem ótima resolução espacial.
As características gerais são simples de entender.
As zonas equatoriais são quentes pois há mais luz solar.
As zonas polares são frias pois há menos luz solar.
E isso permite a formação de grandes calotas de gelo na Antártica
e no Hemisfério Norte.
Se você for às profundezas do mar, ou até mesmo molhar o pé no mar,
você sabe que fica mais frio quanto mais fundo,
e isso é porque as águas profundas que preenchem os abismos do oceano
vêm das frias regiões polares onde as águas são densas.
Se voltarmos 20 mil anos no tempo,
a Terra era muito diferente.
E eu acabei de mostrar um desenho de uma das maiores diferenças
que teríamos visto se voltássemos àquela época.
As calotas eram muito maiores.
Cobriam uma grande parte do continente, e se estendiam pelo oceano.
O nível do mar estava 120 m mais baixo.
Os níveis de dióxido de carbono eram muito mais baixos que os atuais.
E a Terra estava entre três e cinco graus mais fria em média,
e muitíssimo mais fria nas regiões polares.
O que eu e outros colegas estamos tentando entender,
é como passamos daquela condição climática fria
para a condição climática quente de que desfrutamos hoje.
Sabemos por pesquisa de núcleo de gelo
que a transição dessas condições frias para condições quentes
não foi gradual, como se esperaria do lento aumento de radiação solar.
E sabemos isso por núcleos de gelo, pois quando perfuramos o gelo,
encontramos faixas anuais de gelo, e podemos vê-las no iceberg.
Vemos aquelas camadas azuis e brancas.
Os gases ficam presos nos núcleos de gelo, e assim conseguimos medir o CO2;
é assim que sabemos que havia menos CO2 no passado;
e a química do gelo também nos informa sobre a temperatura
nas regiões polares.
E se avançarmos no tempo, de 20 mil anos atrás aos dias atuais,
vemos que a temperatura subiu.
Não subiu aos poucos.
Às vezes subiu rapidamente,
e ficava estável,
e aumentava rapidamente.
Foi diferente nas duas regiões polares,
e CO2 também aumentou aos saltos.
E temos bastante certeza que o oceano tem muito a ver com isso.
O oceano armazena enormes quantidades de carbono,
cerca de 60 vezes mais do que o que há na atmosfera.
Também serve para transportar o calor através do equador,
E o oceano é cheio de nutrientes e controla a produtividade primária.
Portanto, se quisermos entender o que acontece no fundo do mar,
realmente temos que ir até lá,
ver o que há lá e começar a explorar.
Eis um vídeo espetacular de uma montanha submarina
a um quilômetro de profundidade em águas internacionais
no Atlântico equatorial, longe do continente.
Vocês são alguns dos primeiros a ver esse pedaço do fundo do mar,
junto com minha equipe de pesquisa.
Aí provavelmente há novas espécies.
Nós não sabemos.
Teríamos que coletar as amostras e realizar uma taxonomia bem intensiva.
Dá para var belos corais coloridos.
Há estrelas quebradiças crescendo nesses corais.
São as coisas que parecem tentáculos saindo dos corais.
Há corais feitos de diferentes formas de carbonato de cálcio
crescendo no basalto dessa enorme montanha submarina,
e o material meio escuro, esses são os corais fossilizados,
e vamos falar um pouco mais sobre eles
à medida que voltamos no tempo.
Para isso, precisamos fretar um barco de pesquisa.
Esse é o James Cook, uma embarcação de pesquisa oceânica
ancorado em Tenerife.
É bonito, não é?
Ótimo, se você não for um grande marinheiro.
Às vezes ele fica mais assim.
Aqui estamos nós garantindo a preservação de amostras preciosas.
Todos correndo, e eu fico com um enjoo terrível,
portanto não é sempre divertido, mas em geral é.
E nós temos que ser muito bons mapeadores para fazer isso.
Não se vê essa espetacular abundância de corais em todo lugar.
É global e é profunda,
mas temos que encontrar realmente os melhores lugares.
Acabamos de ver um mapa-múndi e sobreposta estava nossa passagem
do ano passado.
Foi um cruzeiro de sete semanas,
e aqui somos nós, tendo criado nossos próprios mapas
de cerca de 75 mil km² do fundo do mar em sete semanas,
mas isso é só uma pequena fração do fundo do mar.
Estamos viajando do oeste para o leste,
sobre uma parte que seria inexpressiva em um mapa de grande escala,
mas, na verdade, algumas dessas montanhas são tão altas quanto o Everest.
E com os mapas que criamos a bordo,
temos uma resolução de cerca de 100 metros,
suficiente para detectar áreas para lançar nosso equipamento,
mas não o suficiente para ver muita coisa.
Para isso, precisamos pilotar veículos de controle remoto
a cerca de cinco metros acima do fundo do mar.
E, se fizermos isso, conseguimos mapas com resolução de um metro
a milhares de metros de profundidade.
Este é um veículo de controle remoto para pesquisa.
Dá para ver uma série de grandes luzes em cima.
Há câmeras de alta definição, braços para manipulação,
e várias caixas e coisinhas para depositar as amostras.
Aqui estamos no nosso primeiro mergulho desse cruzeiro,
imergindo no oceano.
Vamos bem rápido para garantir que os veículos de controle remoto
não sejam afetados por outros navios.
E descemos,
e esse é o tipo de coisa que se vê.
Essas são esponjas marinhas, à escala.
Esse é uma holotúria nadando: basicamente uma lesma marinha.
Aqui está desacelerado.
A maioria dos vídeos que estou mostrando está acelerada,
porque isso tudo demora muito.
Aqui também uma bela holotúria.
E esse animal que vai aparecer subindo foi uma grande surpresa.
Eu nunca vi nada como isso, e nos deixou todos surpresos.
Depois de umas 15 horas de trabalho, estávamos todos um pouco irritados,
e de repente esse monstro marinho gigante passou nadando.
Chama-se pirossomo, ou tunicata colonial, se preferirem.
Não era o que estávamos procurando.
estávamos procurando por corais de águas profundas.
Logo vamos ver a imagem de um.
É pequeno, cerca de cinco centímetros de altura.
É feito de carbonate de cálcio, e dá para ver seus tentáculos.
movendo-se com as correntes do oceano.
Um organismo desses provavelmente vive por cerca de cem anos.
E, enquanto cresce, absorve substâncias do oceano.
E as substâncias, ou a quantidade de substâncias,
depende da temperatura; depende do pH e dos nutrientes.
E se conseguirmos entender como esses nutrientes entram no esqueleto,
podemos voltar, coletar espécimes fósseis,
e reconstruir o oceano como ele era no passado.
E aqui estamos coletando um coral com um sistema a vácuo,
e colocando-o num frasco de amostra.
Devo dizer que o fazemos com bastante cuidado.
Alguns desses organismos chegam a viver mais tempo.
Este é um coral negro, o "Leiopathes", numa foto do meu colega
Brendan Roark, tirada a cerca de 500 m de profundidade no Havaí.
Quatro mil anos é muito tempo.
Coletamos e polimos um ramo de um desses corais.
Este tem cerca de 100 micrômetros de espessura,
e Brendan o analisou,
dá para ver as marcas,
que ele mostrou serem anéis anuais.
Portanto, mesmo a 500 m de profundidade,
os corais conseguem registrar as mudanças sazonais,
o que é fantástico.
Mas 4 mil anos não é suficiente para nos levar à última máxima glacial.
Então, o que fizemos?
Fomos atrás dessas espécies fósseis.
Isso é o que me torna tão impopular com meu grupo de pesquisa:
continuando,
há tubarões gigantes por toda a parte,
há piossomos, há holotúrias nadadoras,
esponjas gigantes,
mas faço todo mundo mergulhar em áreas de fósseis mortos
e passar horas cavucando o fundo do mar.
Aí, coletamos os corais, trazemos para cima e os separamos.
Cada um é de uma era diferente,
mas, se conseguirmos descobrir sua idade
e medir esses sinais químicos,
isso vai nos ajudar a descobrir
o que acontecia no oceano no passado.
Assim, na imagem à esquerda,
peguei uma lâmina de um coral e poli cuidadosamente,
e tirei uma foto pelo microscópio.
À direita, pegamos o mesmo coral, colocamos num reator nuclear,
induzimos uma fissão
e sempre que houve uma deterioração, como mostram as marcas aqui no coral,
pode-se ver a distribuição do urânio.
Por que fazemos isso?
O urânio é um elemento com má fama,
mas eu o adoro.
A deterioração nos ajuda a desvendar as taxas e as datas
do que está acontecendo no oceano.
E, como falei no início,
é aonde queremos chegar quando pensamos em clima.
Assim, usamos um laser para analisar o urânio
e um de seus elementos filhos, o tório, nesses corais,
e isso nos dá a idade exata desses fósseis.
Esta linda animação do Oceano Antártico
vai ser usada agora para ilustrar como usamos esses corais
para conseguir as respostas sobre o passado do oceano.
Dá para ver a densidade da superfície da água
nesta animação de Ryan Abernathey.
Trata-se de um ano de dados apenas,
mas dá para ver o quanto o Oceano Antártico é dinâmico.
A intensa mistura, particularmente na passagem de Drake,
mostrada aqui dentro do quadrado,
é realmente um das correntes mais fortes do mundo
que passa ali, fluindo do oeste para o leste.
É uma mistura muito turbulenta,
pois está se movendo sobre grandes montanhas submersas,
e isso permite a troca de CO2 e calor com a atmosfera.
Basicamente, os oceanos respiram através do Oceano Antártico.
Coletamos corais de diversos locais nessa passagem Antártica,
e descobrimos uma coisa surpreendente na minha datação do urânio:
os corais migraram do sul para o norte
durante a transição do glacial para o interglacial.
Não sabemos bem a razão,
mas achamos que tenha a ver com a fonte alimentar
e talvez com o oxigênio na água.
Bem, aqui estamos,
e vou ilustrar o que acho que descobrimos sobre o clima
com esses corais do Oceano Antártico.
Escalamos montanhas submarinas coletando pequenos corais fósseis.
Eis minha ilustração disso.
Achamos que, na era glacial,
com base nas análises dos corais,
o fundo do Oceano Antártico era rico em carbono,
e havia uma camada de baixa densidade no topo.
Isso impede a saída do dióxido de carbono do oceano.
Então, encontramos corais de uma era intermediária,
evidenciando uma mistura parcial durante aquela mudança climática.
Isso permite ao carbono deixar o fundo do oceano.
Depois, analisamos os corais com idade mais recente,
e, de fato, se descermos lá hoje
e medirmos a química dos corais,
veremos que passamos para uma posição em que o carbono pôde fazer trocas.
Então, é assim que usamos corais fósseis
para tentar entender o meio ambiente.
Bem, quero terminar com este último slide.
É apenas um instantâneo tirado daquela primeira parte do filme que lhes mostrei.
Este é um jardim de corais espetacular.
Nem esperávamos encontrar algo assim tão bonito.
Fica a milhares de metros de profundidade.
Existem espécies novas.
É um lugar simplesmente lindo.
Existem fósseis no meio,
e agora eu os ensinei a apreciar os corais fósseis
que estão lá embaixo.
Assim, da próxima vez que tiverem a sorte de sobrevoar o oceano
ou velejar pelo oceano,
pensem: há enormes montanhas lá embaixo
nunca antes vistas e lindos corais.
Obrigada.
(Aplausos)