Eu sou rádio-glaciologista.
Isto significa que uso radares para estudar as camadas glaciais.
E, como muitos glaciologistas hoje,
tento avaliar até que ponto o gelo polar vai contribuir
para elevar o nível do mar no futuro.
Hoje quero falar sobre a razão por que é tão difícil chegar
a valores fiáveis sobre a elevação do nível do mar
e porque é que acredito que, se mudarmos a nossa opinião sobre a tecnologia do radar
e sobre as ciências da Terra,
podemos avançar muito.
Os cientistas, quando falam deste fenómeno,
mostram um gráfico como este,
baseado em dados de modelos climáticos e camadas glaciais.
À direita, vemos a variação do nível do mar
prevista por estes modelos para os próximos 100 anos.
Este é o nível atual do mar
e este valor é o nível do mar
acima do qual mais de 4 milhões de pessoas podem ser desalojadas.
Em termos de planeamento
a imprecisão deste gráfico já é grande.
No entanto, para além disso, o gráfico traz uma observação:
"... exceto se o Manto de Gelo da Antártica Ocidental derreter."
Neste caso, estaríamos a falar de números muito mais altos,
que literalmente, não caberiam no gráfico.
A razão por que devemos levar isto a sério
é sabermos que, na história geológica da Terra,
houve períodos em que o nível do mar
se elevou muito mais rapidamente que hoje.
E não podemos excluir
a hipótese de isso acontecer no futuro.
Porque será que não podemos dizer com confiança
se parte significativa desta placa de gelo com proporções continentais
irá ou não desmoronar-se?
Para isso, precisamos de modelos
com todos os processos, condições e aspetos físicos a considerar,
na eventualidade de um colapso desses.
É difícil saber essas coisas,
pois esses processos e condições
situam-se quilómetros abaixo do gelo,
e os satélites, como o que produziu esta imagem
não conseguem detetá-los.
Na verdade, podemos observar muito melhor a superfície de Marte
do que o que está sob o manto de gelo da Antártida.
Isso é ainda mais problemático porque precisamos destas informações
numa gigantesca escala de tempo e espaço.
Em termos de espaço, a placa é um continente.
E, assim como na América do Norte
as Montanhas Rochosas, os Everglades e os Grandes Lagos são regiões distintas,
as regiões por baixo da Antártica também são.
Em termos de tempo, sabemos hoje
que as placas de gelo não só evoluem numa escala de milénios e séculos
como estão a mudar numa escala de anos e dias.
Precisamos de poder ver através de quilómetros de camadas de gelo
de dimensões continentais
e vê-las todas permanentemente.
Como faremos isso?
Bem, não é que não possamos observar nada por baixo desse gelo.
Eu disse no início que sou rádio-glaciologista
e a importância disso
é que o radar atmosférico que penetra no gelo é a nossa principal ferramenta
para ver dentro das camadas de gelo.
A maior parte dos dados usados pelo meu grupo é recolhida por aviões
como este DC-3 da II Guerra Mundial,
que combateu na Batalha das Ardenas.
Podemos ver as antenas sob a asa.
Elas enviam sinais de radar para dentro do gelo.
E o som refletido contém informações
sobre o que está a acontecer por baixo da placa de gelo.
Enquanto isto acontece,
os cientistas e os engenheiros ficam no avião
durante 8 horas no máximo,
para assegurar que o radar funciona.
Na verdade, há uma ideia errada sobre esta forma de trabalho,
em que as pessoas imaginam cientistas a espreitar pela janela
a admirar a paisagem, o seu contexto geológico,
e o destino das camadas de gelo.
Uma vez, uma pessoa do "Planeta Congelado" da BBC foi num destes voos
e passou horas a filmar-nos a mexer em botões.
(Risos)
Anos mais tarde, assisti a essa série com a minha mulher,
e apareceu uma cena como esta, e eu comentei que era muito bonita.
E ela disse: "Tu não ias nesse voo?"
(Risos)
Eu respondi: "Ia, mas eu estava a olhar para o ecrã do computador."
(Risos)
Então, quando pensarem neste tipo de trabalho,
não pensem só em imagens como esta.
Pensem em imagens como esta.
(Risos)
Isto é um radargrama, um perfil vertical da placa de gelo,
como uma fatia de bolo.
A camada clara no topo é a superfície da camada de gelo,
a camada clara em baixo é o substrato rochoso do continente
e as camadas entre elas são como três anéis.
que contêm informações sobre a história da camada de gelo.
É espantoso como isto funciona tão bem.
Os radares que penetram no solo
usados para ver as infraestruturas de estradas ou para detetar minas
têm dificuldade em penetrar em poucos metros da terra.
Nós conseguimos ver através de 3 km de gelo.
Há razões eletromagnéticas sofisticadas e interessantes para isso,
mas digamos apenas que esse gelo é o alvo perfeito para o radar
e o radar é a ferramenta perfeita para estudar placas de gelo.
Estas são as linhas de voo
dos mais modernos perfis dos sonares aéreos
recolhidos sobre a Antártida.
Este é o resultado de décadas de esforços heroicos
de equipas de vários países e de colaborações internacionais.
Quando juntamos as duas coisas, obtemos uma imagem como esta,
qual seria o aspeto da Antártica
sem a camada de gelo.
Podemos ver a diversidade do continente numa imagem como esta.
Os traços vermelhos são vulcões ou montanhas;
as áreas azuis são o mar aberto, se tirássemos a camada de gelo.
Isto está em gigantesca escala espacial.
Porém, o que levou décadas a ser produzido
é um simples instantâneo da subsuperfície.
Não nos dá nenhuma indicação de como a camada está a mudar com o tempo.
Estamos a tentar melhorar isto, pois parece
que as primeiras observações por radar na Antártida foram registadas
em filme ótico de 35 mm.
E havia milhares de bobinas de filme
nos arquivos do museu do Instituto Scott de Pesquisa Polar
na Universidade de Cambridge.
No verão passado, com um "scanner" topo de gama,
desenvolvido para digitalizar filmes de Hollywood,
e dois historiadores de arte,
fui para a Inglaterra, enfiei umas luvas
e arquivei e digitalizei todos esses filmes.
Produzimos dois milhões de imagens em alta resolução
que estão a ser analisadas e processadas pela minha equipa
para comparação com a situação atual na camada de gelo.
Aquele "scanner" foi-me apresentado
por um arquivista da Academia de Artes e Ciências Cinematográficas.
Por isso, agradeço à Academia
(Risos)
por tornar isto possível.
Por mais incrível que seja podermos ver
o que aconteceu à placa de gelo há 50 anos,
isto também é um simples instantâneo.
Não nos dá informações
sobre a variação anual ou sazonal,
que é o mais importante.
Mas também fizemos progressos.
Há sistemas recentes de sistemas de radares terrenos fixos num ponto.
Colocam-se esses radares sobre a camada de gelo
e enterramos baterias de automóveis.
Deixamos tudo isso ali durante meses ou anos.
Eles enviam um impulso pela camada de gelo dentro
a cada tantas horas ou minutos.
Isso possibilita uma observação contínua
mas só num ponto.
Se compararmos estas imagens com as fotos a 2D tiradas do avião,
isto é apenas uma linha vertical.
É o mais que obtemos neste momento.
Podemos escolher entre boa cobertura espacial
com sonares aéreos
ou boa cobertura temporal num ponto com radares terrenos.
Mas nada nos dá o que realmente queremos:
as duas coisas ao mesmo tempo.
E para o conseguirmos,
precisaremos de novos meios para observar a camada de gelo.
O ideal é que sejam muito baratos
para podermos fazer muitas medições a partir de muitos sensores.
Quanto aos sistemas de radar existentes,
o custo mais alto é com a energia consumida
para transmitir o sinal do radar.
Seria ótimo se pudéssemos usar os sistemas de rádio existentes
ou sinais de rádio que estão no ambiente.
Felizmente, toda a radioastronomia
baseia-se no facto de haver sinais de rádio no céu.
Uma das mais claras é o sol.
Então, uma das coisas mais interessantes que o meu grupo está a fazer
é tentar usar emissões de rádio do sol como um tipo de sinal de radar.
Isto é um teste de campo em Big Sur,
O tubo de PVC em zigurate é um suporte de antena,
feito por um de meus estudantes.
A ideia é ficar do lado de fora de Big Sur,
e ver o pôr-do-sol em frequências de rádio,
e tentar detetar o reflexo do sol na superfície do oceano.
Sei que estão a pensar: "Mas não há glaciares em Big Sur".
(Risos)
É verdade.
Mas, detetar o reflexo do sol na superfície do oceano,
e detetar o reflexo no fundo de uma placa de gelo
é geofisicamente muito semelhante.
Se isto funcionar,
poderemos aplicar o mesmo princípio para as medições na Antártida.
E isso não é tão rebuscado como parece.
A indústria sísmica passou por uma técnica de desenvolvimento parecida,
em que deixaram de detonar dinamite
para utilizar ruídos sísmicos ambientes.
Os radares de vigilância usam sinais de TV e rádio, em permanência,
e não precisam de transmitir sinais de radar,
que denunciam a sua localização.
Quero dizer que isso pode funcionar de facto.
Caso funcione, precisaremos de sensores muito baratos
para implementar centenas ou milhares de redes de sistemas numa placa de gelo
para gerar imagens.
É aí que tudo parece estar tecnologicamente a nosso favor.
Os sistemas de radar mais antigos que já referi
foram desenvolvidos durante anos por engenheiros experientes
em unidades nacionais
com equipamentos específicos e caros.
Porém, os sistemas recentes de rádio, definidos por software,
o fabrico rápido, e o movimento "Maker"
permitiram que uma equipa de adolescentes,
a trabalhar no meu laboratório durante alguns meses,
criasse um radar protótipo.
Não são uns adolescentes quaisquer, são estudantes de Stanford,
mas não deixa de ser verdade...
(Risos)
que essas tecnologias nos permitem quebrar a barreira
entre os engenheiros que criam instrumentos e os cientistas que os usam.
E, ao ensinar estudantes de engenharia a pensar como cientistas,
e estudantes de ciências que pensam como engenheiros,
o meu laboratório está a criar um local
em que podemos construir sensores de radar adaptados
a cada problema em mãos,
otimizados para um baixo custo e um alto desempenho
para esse problema.
Isso irá mudar totalmente a forma de observarmos as placas de gelo.
O problema do nível do mar e o papel da criosfera na elevação do nível do mar
é extremamente importante
e irá afetar o mundo inteiro.
Mas não é por isso que estou a trabalhar nisso.
Trabalho nisso pela oportunidade de ensinar e orientar
estudantes extremamente brilhantes,
pois acredito que aquelas equipas de jovens
extremamente talentosos, motivados e apaixonados
podem resolver a maioria dos problemas do mundo de hoje,
e fornecer as informações necessárias para avaliar a elevação do nível do mar,
é apenas um dos muitos problemas que eles podem e irão solucionar.
Obrigado.
(Aplausos)