Portem el canvi global a classe Teach article

Traduït per Jordi Salat. Ivo Grigorov del projecte EurOCEANS ens descriu com les profunditats marines poden ajudar-nos a entendre i predir el canvi climàtic.

Neu marina
Imatge cortesia de Tim Adey,
NOCS

És primavera. És fosc, però aquí on som sempre ho és. Ens movem suaument, és la calma d’abans de la tempesta. Per experimentar aquesta sensació ens hauríem de trobar dins el Nautilus, asseguts al costat del Capità Nemo. A primer cop d’ull no s’hi veu gaire vida i, la que hi trobem recorda més una pel·lícula de ciència-ficció dels anys 60 que el món de la ciència real. La pressió és enorme i l’ambient, degut a l’aigua de mar, és tan corrosiu que, fins l’acer més preparat acaba fet miques al cap d’un any. Tot i així, aquí hi creixen formes de vida molt delicades. Estrelles de mar de totes les varietats i cogombres marins de gran fondària estan esperant que arribi la ‘neu’. Ben aviat es veuran recompensats. La nevada ja ha començat i està entapissant tot el fons marí. A vegades resulta tan intensa que la visibilitat es redueix a zero. És el resplendor de les profunditats. No s’hi veu gaire però és impressionant.

Les profunditats oceàniques amaguen molts secrets que, a primer cop d’ull, tenen molt poc a veure amb la nostra vida quotidiana. Si les nevades submarines estimulen la vostra imaginació, i el Nautilus del Capità Nemo no està a ma, cap problema! Només cal que embarqueu al weblog del vaixell oceanogràfic britànic Discovery.

Cada any els oceanògrafs del Centre Nacional d’Oceanografia (National Oceanography Centre; NOCS) de Southampton (Regne Unit), organitzen una campanya oceanogràfica per l’Atlàntic Nord on hi conviden estudiants i professors per viatjar junts als límits d’allò que, a través de la recerca multidisciplinària, podem veure en viu i en directe. Dia rere dia, estudiants i professors poden seguir en directe com és la vida i la recerca a alta mar, enviar preguntes als científics i aprendre coses sobre el canvi climàtic, com es mesura i com s’estudia.

L’objectiu de la campanya és mesurar la caiguda d’aquesta ‘neu marina’ de manera continuada i descobrir com està lligada a la nostra vida diària a través del clima.

La neu cau a 4800 m per sota el nivell del mar! El fons del mar es cobreix com d’un borrissol i d’una mena de mucositat durant breus instants
Imatges cortesia de Richard Lampitt, NOCS
Mesurant la neu marina:
Fondejant una trampa de
sediments, per capturar la
neu marina i analitzar-ne la
composició, a l’oest del Canal
de la Mànega des del RRS
Discovery Imatge cortesia de
Richard Lampitt, NOCS

Imatges cortesia de Richard
Lampitt, NOCS

I doncs, què son les ‘nevades marines’? Els flocs de neu no són de com els que coneixem a terra. Molts d’ells són les restes d’una batalla que es lliura a la superfície de l’oceà. L’oceà és un indret fosc i fred llevat d’una capa superficial molt fina, il·luminada pel sol. A la superfície, la llum del Sol dóna vida a una gran varietat de fitoplàncton unicel·lular. Són les verdes prades dels oceans que alimenten la majoria d’ecosistemes.

El fitoplàncton unicel·lular és devorat per un àgil zooplàncton, armat amb unes ferotges mandíbules sempre a punt de triturar tot allò que troben. Pel zooplàncton però no és un triomf fàcil. Tot i que el fitoplàncton unicel·lular no és capaç d’esquivar el ràpid zooplàncton, la seva força rau en el nombre. Malgrat la seva mida microscòpica, el fitoplàncton pot proliferar en tan altes densitats que es poden arribar a apreciar des de l’espai com llargs manyocs de cabells verds suaument acaronats pels corrents marins.

Les carcasses que protegeixen el fitoplàncton porten espines i ganxos de tota mena de materials orgànics, calcita o vidre. Són els grans arquitectes del món nanomètric. El disseny de les seves carcasses no només els serveix de protecció sinó que, complex i elegant, aconsegueix ser molt funcional amb el mínim de material – el somni de qualsevol arquitecte.

Però tot i que el blindatge els resulta útil, les proliferacions de fitoplàncton tenen una vida limitada. Els nutrients a les aigües superficials es van exhaurint i aquests grans eixams van enfonsant-se tot desapareixent de la nostra vista. Mudes de crustacis, partícules fecals d’animals de totes mides i pols transportada pel vent des dels continents, acompanyen el plàncton mort en el seu viatge cap a les profunditats. Totes juntes, aquestes restes formen el què anomenem ‘neu marina’. I a fondàries de 4500 m, els ‘flocs de neu’ semblen desplaçar-se en totes direccions, segons els corrents. – talment com fa la neu en una rufada, alguns quilòmetres sobre el nivell del mar.

Recollir i analitzar els fràgils ‘flocs de neu’ requereix la col·laboració d’enginyers i científics de materials capaços de dissenyar instruments que puguin resistir condicions ambientals molt hostils i treballar-hi durant mesos i fins i tot anys. Un cop recollida, identificar la composició de la neu marina requereix el treball de molts químics i biòlegs. Tanmateix, matemàtics i informàtics poden col·laborar-hi tot creant models sofisticats que simulin els processos que intervenen en la formació de les ‘nevades marines’.

El fenomen, però, és alguna cosa més que un fet curiós. Es tracta essencialment del clima submarí, i està directament relacionat amb els canvis climàtics arreu del món, tant del passat com del futur. Després de l’explosió primaveral de productivitat a la superfície de l’oceà, el fons marí es recobreix d’una catifa de neu nutritiva, composta de matèria orgànica. En part serveix d’aliment als animals de les profunditats marines, però la resta sedimenta formant capes, com la neu d’una congesta. Així, any rere any, just com els anells del tronc poden explicar-nos els anys plujosos o secs que ha viscut l’arbre, o les bombolletes d’aire atrapades en les geleres ens permeten recrear la composició de l’atmosfera en el passat, els sediments marins contenen la informació de com funcionaven els oceans i com interaccionaven amb la resta del planeta. Els dos terços aquàtics del nostre planeta actuen com un radiador que conté més calor que tota l’atmosfera només en els seus primers pocs metres prop de la superfície. Un exemple ben conegut avui dia n’és el Corrent del Golf, que transporta el calor de les aigües tropicals a les costes d’Europa. Però com funcionava això en el passat? Quant calor transporten els corrents oceànics, i d’on l’extreuen? I, de cara el futur, com es comportaran aquests corrents sota la pressió de l’activitat humana?

Flocs de neu marina: les elegants restes d’una proliferació de fitoplàncton. Les carcasses de les algues unicel·lulars que s’enfonsen, transporten matèria orgànica, segrestant CO2 atmosfèric cap a l’interior dels oceans
Imatges cortesia de sinia pianeta

La resposta es troba en la composició química de la ‘neu submarina’. Comprendre la seva química i biologia és clau per descobrir els secrets que amaguen les capes de sediments que formen. Les carcasses del fitoplàncton mort, enterrades en aquestes capes profundes ens donen pistes sobre les condicions climàtiques que hi havia quan es van formar. La seva composició isotòpica ens pot descriure com eren la temperatura a la superfície dels mars, la concentració de nutrients i la productivitat dels oceans. A més, la quantitat de pols que acompanya els sediments, que a l’època va ser transportada pel vent des dels continents, ens dóna pistes sobre l’aridesa del planeta i el règim de vents de fa milions d’anys. I el coneixement del passat és la clau per predir els canvis climàtics futurs.

Avui dia, els científics poden recrear les condicions de temperatura a la superfície dels mars, els corrents oceànics i els vents dominants del passat, així com canvis en la coberta de gel dels pols, i com van provocar oscil·lacions del nivell del mar de més de 100 m. La lectura de l’enciclopèdia sedimentària, formada per les ‘nevades profundes’ any rere any, no és només un exercici de curiositat. Tots aquests paràmetres recreen el temps que fa.

El trencaclosques climàtic és molt complex. Va més enllà de les sovint rígides fronteres entre disciplines científiques que aprenem a l’escola, i requereix cooperació entre geòlegs i químics, biòlegs i matemàtics. Tanmateix esperona una nova generació de científics – aquells que cerquen les respostes en àrees poc conegudes i està produint una nova ciència – de caire multidisciplinari, on les fronteres entre biologia, química i matemàtiques es fonen.

Per aprendre’n més

Si vols saber com els oceanògrafs mesuren la ‘neu submarina’ i què cal per ser un oceanògraf, visita el weblog de l’Expedició Oceanogràfica del Discovery a www.eur-oceans.info/diary/index.php. Aquest weblog és fruit d’un projecte conjunt entre sinia planeta (Bulgària), el Centre Nacional d’Oceanografia de Southampton (UK) i EurOCEANS – La Xarxa Europea d’Excel·lència per l’Anàlisi de l’Ecosistema Oceànic. El weblog 2006 es pot consultar en anglès, francès, portuguès, búlgar i turc.

Com participar-hi

En el diari en línia de la tercera expedició del Discovery, ara en execució, els científics estan perseguint la pols del Sàhara a través de l’Oceà Atlàntic. Ells també llançarà un flotador de corrents oceànics que els estudiants poden seguir a través d’un enllaç per satèl·lit i la interfície web.

Els estudiants podeu preguntar als científics involucrats en la campanya oceanogràfica del 2006 contactant Ivo Grigorov per correu electrònic. En els missatges indiqueu si us plau el nom i adreça de la vostra escola.

Els mestres interessats en connectar les seves classes amb futures expedicions oceanogràfiques en directe, o amb futures videoconferències a través d’Internet, amb oceanògrafs europeus i científics que estudien el canvi climàtic, poden expressar llur interès a través d’Ivo Grigorov o Sylvain Ghiron.

Altres projectes i materials dels mateixos socis

EurOCEANS

La Xarxa Europea d’Excel·lència per l’Anàlisi de l’Ecosistema Oceànic està orientada a conèixer el futur impacte del canvi climàtic sobre l’ecosistema oceànic. La recerca duta a terme pels seus membres es dissemina a través de:

  • Curtmetratges – regularment es presenten curtmetratges sobre problemàtiques relacionades amb el tema, tals com el canvi climàtic i l’acidificació oceànica (en: anglès i francès)

 

  • Videoconferències a través d’Internet – Conferències en directe a través d’Internet i sessions de Preguntes i Respostes amb oceanògrafs i científics que estudien el canvi climàtic. Si hi esteu interessats, poseu-vos en contacte amb Sylvain Ghiron o visiteu www.eur-oceans.info/conferences informació sobre la propera conferència. (en: anglès i francès)

 

  • Fitxes educatives – normalment en francès, però que es poden subministrar en altres llengües europees d’acord amb la demanda: www.eur-oceans.info/education

Fins ara, escoles de França, el Regne Unit i Itàlia han participat en els projectes educatius d’EurOCEANS. Per inscriure-us-hi o interessar-vos-hi, poseu-vos en contacte amb edu-contact@eur-oceans.info o visiteu el web www.eur-oceans.info/education.

Centre Nacional d’Oceanografia (NOC), Southampton, Regne Unit

El NOC, a més de ser una institució capdavantera en recerca científica, produeix les ‘Oceans4Schools’, unes fitxes educatives que es poden consultar per Internet, així com sèries de pòsters sobre temes de Ciències de la Terra. La institució també porta a terme un programa que permet als professors participar en campanyes oceanogràfiques. Visiteu: www.noc.soton.ac.uk (en anglès).

 

Download

Download this article as a PDF

Author(s)

Ivo Grigorov és un representant oficial d’EurOCEANS (Xarxa Europea d’Excel·lència per l’Anàlisi de l’Ecosistema Oceànic) i editor d’un popular web sobre ciència en búlgar.


Review

Ivo Grigorov presenta una imatge del món oceànic plena de color i introdueix una manera poc tradicional però molt interessant de predir el canvi climàtic global, basada en l’estudi del rastre de les ‘nevades submarines’. A través d’aquesta presentació, ens crida l’atenció sobre dos problemes importants en la recerca científica actual: de quina manera disciplines científiques molt diverses poden col·laborar en l’estudi d’un determinat fenomen, i com es pot fer que aquesta recerca arribi i a tots aquells que hi estan interessats, incloent-hi els estudiants de secundària.

Aquesta tasca és crucial per estimular l’actitud dels estudiants envers la ciència i la fa més atractiva. A més, com que aquest mètode d’estudi del canvi climàtic tracta d’un món força desconegut, els misteris del qual fascinen la gent, és més fàcil captar la imaginació dels estudiants i motivar-los per aprendre’n més.

A classe, es poden endegar projectes per investigar de quina manera les descobertes sobre la ‘neu submarina’, que posen a la nostra disposició els científics que l’estan investigant, es poden relacionar amb les condicions climàtiques a la superfície dels oceans i altres fenòmens globals. Aquest tipus d’estudis poden requerir la col·laboració entre estudiants d’una àmplia varietat de disciplines, com biologia, química, geografia o geologia. És, en definitiva, una manera d’introduir la naturalesa interdisciplinària de la ciència moderna.


Michalis Hadjimarcou, Xipre




License

CC-BY-NC-ND