Os lagos da Terra estão a aquecer

Um estudo feito por Philipp Schneider e Simon Hook, dois investigadores da Jet Propulsion Laboratory, NASA, revela que a temperatura média da água dos lagos da Terra tem aumentado nos últimos 25 anos (1985-2009). O estudo, publicado esta semana na revista Geophysical Research Letters, baseia-se no estudo de imagens de satélite obtidas pela NOAA e pela ESA.

Para o estudo foram escolhidas massas de água interiores (lagos ou pântanos) com uma área superior a 500 km2, como por exemplo o Lago Tahoe, situada na fronteira entre a Califórnia e o Nevada, Estados Unidos. Os lagos escolhidos situam-se longe da linha de costa marítima, porque a proximidade do mar influencia a temperatura da água dos lagos.

A figura seguinte é uma fotografia da baia Esmeralda, no lago Tahoe (Crédito fotográfico: NASA-JPL).

As imagens de satélite foram tiradas com câmaras de infravermelho, o que permite determinar directamente a temperatura dos lagos. A figura em baixo é uma fotografia de satélite tirada com uma câmara de infravermelhos, a 25 de Setembro de 2002. Nela são visíveis lagos da Califórnia e Nevada, nos Estados Unidos, incluindo o lago Tahoe (Crédito fotográfico: NASA-JPL).

Foram escolhidas imagens recolhidas no Verão (Julho a Setembro para os lagos do hemisfério Norte e Janeiro a Março para os lagos do hemisfério Sul) porque no Inverno a probabilidade de os lagos estarem cobertos por nuvens é maior e a superfície de lagos situados a maiores latitudes pode gelar.

O aumento médio de temperatura das águas de lagos é de 0,049 ºC por ano (correspondente a um aumento médio de 1,125 ºC nos últimos 25 anos). No entanto alguns lagos sofreram aumentos de temperatura de 0,100 ºC por ano (correspondente a um aumento médio de 2,50 ºC nos últimos 25 anos). Conforme se pode observar no esquema em baixo os lagos com maior aumento de temperatura situam-se no hemisfério norte. Os lagos situados no Equador e no hemisfério Sul parecem ser menos afectados. (Crédito: NASA/JPL-Caltech).

Os resultados apresentados por Schneider e Hook no artigo agora publicado estão de acordo com as alterações esperadas provocadas pelo aquecimento local. O aumento de temperatura média da água dos lagos pode provocar o crescimento explosivo de algas produtoras de toxinas ou favorecer o estabelecimento de espécies não nativas, que se tornam espécies invasoras (ver aqui). Ambas as situações podem gerar alterações profundas no ecossistema tanto a nível do lago, como também a nível dos animais terrestres que se alimentam no lago.

Uma bicicleta ainda mais amiga do ambiente!

Um dos grandes problemas das grandes cidades de países em desenvolvimento é o tratamento de esgotos, especialmente os esgotos que resultam das fossas septicas (vulgo latrinas) situadas em bairros-da-lata. As ruas destes bairros são em geral demasiado pequenas para permitir a passagem de veículos de recolha deste tipo de esgotos. Os esgotos são recolhidos à mão ou até libertados directamente (sem tratamento) na rua.

O sistema de recolha dos esgotos de fossas sépticas, para além de arcaico, é uma fonte de doenças como a cólera e a disenteria e também de pragas. Nate Sharp, designer a viver em Boston, EUA, desenvolveu um método para recolha deste tipo de esgoto, uma bomba de vácuo movida a pedais de bicicleta. (Crédito fotográfico: Nate Sharp, University of Cambridge).

Como se pode ver pela fotografia a bomba é montada directamente na bicicleta. A bomba é constituída por uma mangueira, uma bomba de vácuo e um balde. O sistema funciona de uma forma simples: o tubo é inserido na fossa sanitária a esvaziar, o ciclista pedala na bicicleta para accionar a bomba de vácuo e esta bomba suga o conteúdo da fossa para dentro do balde.

Sharp espera testar esta bicicleta especial em Fevereiro de 2011, nos bairros de uma de duas grandes cidades africanas Dar es Salaam na Tanzânia ou Nairobi no Quénia. A bicicleta, incluindo a bomba, custa menos de $ 200, e pode ser adquirida por um habitante local que recorra a um micro-crédito.

Os esgotos das fossas sépticas recolhidos por estas bicicletas especiais podem ser utilizados como matéria-prima para a produção de biogás e fertilizantes. Segundo Sharp o investimento de $ 200 nesta bicicleta paga-se em 2 meses.

(Adaptado de um texto escrito por Helen Knight, para a revista New Scientist)

Hartley 2 a 3 dimensões!!!

Crédito fotográfico: NASA/JPL-Caltech/UMD/Brown.

Se tiver uns óculos 3-D dos antigos, com lentes de cores diferentes e gosta de cometas, então esta imagem vem mesmo a calhar. Necessita “apenas” de uns óculos azul-vermelho, em que a lente vermelha fica em frente ao olho esquerdo.

Esta imagem 3-D mostra todo o núcleo de Hartley 2, ejectando jactos e uma nuvem de partículas de gelo, que se estima terem um tamanho que varia entre uma bola de golfe e uma bola de basquetebol. Os círculos que rodeiam o cometa indicam a localização de partículas de gelo.

As imagens usadas para fazer esta imagem 3-D foram obtidos a 4 de Novembro de 2010, o dia em que sonda Deep Impact (missão EPOXI) fez sua maior aproximação com a imagem Hartley 2.

O cometa Hartley 2 foi descoberto em 1986 pelo astrónomo Malcolm Hartley. A sua trajectória em torno do Sol tem um período de 6 anos e 168 dias, pelo que pertence à família dos planetas de Júpiter (planetas com períodos com menos de 20 anos). O estudo feito pela Deep Impact permitiu determinar o tamanho real do Hartley, 2 km de comprimento e 0,40 km de largura, e o seu período de rotação, sensivelmente 18 horas.

Poeira sem água!

A passagem da sonda espacial Deep Impact pelo pequeno cometa Hartley 2, a 4 de Novembro deste ano, trouxe milhares de fotografias e muita informação, que ainda está a ser processada. Mas é possível confirmar já que é o dióxido de carbono, e não a água, que é responsável pela ejecção de poeiras neste cometa.

A figura seguinte mostra uma fotografia tirada pela sonda Deep Impact ao cometa Hartley 2. A zona mais brilhante corresponde à área onde estão a ser libertados gases e poeiras (Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD).

Á medida que o cometa se aproxima do Sol o dióxido de carbono da superfície sublima, passando directamente do estado sólido para gás, arrastando consigo poeiras. A figura seguinte apresenta três fotografias diferentes tiradas pela Deep Impact ao cometa Hartley 2 (Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD).

A primeira fotografia identifica a água, a segunda o dióxido de carbono e a terceira identifica as poeiras presentes no cometa Hartley 2. As duas últimas figuras (dióxido de carbono é poeiras) são semelhantes, e diferentes da primeira (água), levando à conclusão que as poeiras são libertadas da superfície do cometa em conjunto com o dióxido de carbono.

Será necessário estudar outros cometas para saber se é possível generalizar a descoberta feita no Hartley 2 a outros cometas. O estudo do cometa Tempel 1 em 2005, a missão inicial da Deep Impact, revelou que a zona mais activa deste cometa na libertação de gases e poeiras era rica em dióxido de carbono, mas não foi conclusiva.

A figura seguinte mostra cinco cometas estudados por sondas espaciais (Crédito: NASA).

O cometa Hartley 2 foi descoberto em 1986 pelo astrónomo Malcolm Hartley. A sua trajectória em torno do Sol tem um período de 6 anos e 168 dias, pelo que pertence à família dos planetas de Júpiter (planetas com períodos com menos de 20 anos). O estudo feito pela Deep Impact permitiu determinar o tamanho real do Hartley, 2 km de comprimento e 0,40 km de largura, e o seu período de rotação, sensivelmente 18 horas.

O Hartley 2 foi escolhido como objecto de estudo porque, desde a sua descoberta, tem mantido a sua órbita e porque, a 20 de Outubro de 2010, passou a cerca de 17,7 milhões de quilómetros da Terra (cerca de 45 vezes a distância média da Terra à Lua), a passagem mais próxima desde a descoberta do cometa.

A Deep Impact atingiu a distância mínima ao Hartley 2, 700 km, a 4 de Novembro de 2010. Até agora a sonda Deep Impact tirou mais de 2 000 fotografias do Hartley 2. A figura seguinte mostra 5 dessas fotografias. (Crédito: NASA/JPL-Caltech/UMD).

A utilização da sonda Deep Impact para estudar o cometa Hartley 2 é um dos objectivos do projecto EPOXI, que coordena elementos da NASA, e Universidade de Maryland.

Google comemora o 160º aniversário de Robert Louis Stevenson

A Google comemora hoje o 160º aniversário de Robert Louis Stevenson, escritor escocês. Os seus livros mais famosos são A Ilha do Tesouro (1883) e O Estranho caso de Dr. Jekyll e Mr. Hyde (1886).

O logótipo comemorativo da Google inspira-se no livro A Ilha do Tesouro. Stevenson escreveu este livro tendo como ponte de partida o mapa de uma ilha imaginária do enteado, Lloyd Osborne.

Stevenson nasceu em 1850, em Edimburgo, onde passou os seus primeiros anos de vida. Os seus pais queriam que estudasse engenharia, para seguir a profissão do pai. No entanto Stevenson cedo revelou gosto pela escrita e acabou por se formar em Direito, a pedido dos pais. Nunca exerceu a profissão de advogado.

Uma das pessoas que mais incentivou e apoiou Stevenson na escrita foi a sua mulher, Fanny Osbourne. Stevenson conheceu Fanny em França em 1876. Na altura Fanny era casada com outro homem, pelo que a sua relação levantou algum escândalo. Fanny acabou por conseguir o divórcio e casou-se com Stevenson em 1880. Lloyd Osborne, filho do primeiro casamento de Fanny escreveu pelo menos duas novelas com Stevenson.

Fotografia de Fanny, cerca de 1880 (Crédito: Wikipedia)

Stevenson considerava-se um “contador de histórias”, significado do nome samoano que adoptou, Tusitala. E publicou obras em géneros literários muito variados, da poesia à ensaios, passando pelo teatro. Também escreveu novelas, romances e pequenos contos, entre outros.

Em finais da década de 1880, a conselho do seu médico, Stevenson deslocou-se para a região da Oceânia. Em 1890 compra Vailima, uma propriedade na ilha de Upolu, Samoa. Envolve-se de forma empenhada na política local, chegando a escrever um documento polémico, A Footnote to History, onde defende que as autoridades (europeias) locais eram incompetentes (a lidar com a Guerra civil entre samoanos que decorria na época).

Fotografia de Vailima. Ao fundo é visível o monte Vaea (Crédito fotográfico: CloudSurfer/Wikipedia)

Setenson morreu em 1894, em Vailima, muito possivelmente vítima de uma hemorragia cerebral. Foi enterrado no topo do monte Vaea, de onde se pode ver Vailima.

P.S.: Thomas Stevenson, pai de Robert Louis Stevenson, era engenheiro e foi responsável por vários projectos de construção de faróis ao longo da acidentada costa da Escócia, alguns sobre pequenas ilhas rochosas. A figura seguinte é do farol de Eilean Bàn, projectado por Thomas e David Stevenson. Este farol foi construído em 1857 e funcionou até 1993. Crédito fotográfico: Trevor Wright.

A Google comemora a descoberta dos raios X

A Google comemora o 115º aniversário da descoberta dos raios X pelo físico alemão Wilihelm Konrad Röntgen (1845-1923).

Röntgen contou que, a 8 de Novembro de 1895, se encontrava a trabalhar no seu laboratório com um tubo de descarga de raios catódicos para testar a hipótese de os raios catódicos serem ondas electromagnéticas (luz). Como a experiência exigia que o laboratório estivesse as escuras, Röntgen verificou que uma placa de papel colocada perto do tubo emitia luz fluorescente.

O lado da placa de papel que “brilhava” estava coberto com uma camada de cianeto de bromo e platina, um sal que brilha quando iluminado com raios catódicos. Mas Röntgen verificou que o tubo de descarga de raios catódicos não estava directamente apontado para a placa de papel, como teria de estar para a placa poder detectar os raios catódicos. Assim o que é que fazia brilhar a placa de papel?

Röntgen verificou que, desde que colocada até dois metros de distância do tubo de descarga de raios catódicos, a placa brilhava. Mais experiências confirmaram que estes raios misteriosos podiam atravessar livros, blocos de madeira e folhas finas de metal. Blocos de metal, no entanto, não permitiam a passagem fácil dos raios misteriosos.

A figura seguinte é uma fotografia do laboratório de Röntgen (crédito : The Cathode Ray Tube site).

Röntgen chamou a estes raios, raios X, porque nada se sabia sobre eles. Na Alemanha, país de origem de Röntgen, os raios X são ainda referidos como raios de Röntgen.

Röntgen verificava que materiais eram transparentes à passagem de raios X utilizando placas fotográficas, que eram sensíveis a estes raios da mesma forma que são sensíveis à luz solar.

Quando Röntgen se lembrou de expor uma parte do corpo humano aos raios X a sua mulher, Anna Bertha Ludwig Röntgen voluntariou-se. Röntgen fotografou a mão esquerda da sua mulher, obtendo a primeira radiografia (Crédito: NASA).

Na radiografia são visíveis o anel de casamento de Anna Bertha e os ossos da mão. Mas o tecido mole (músculos, vasos sanguíneos, etc.) são transparentes à passagem de Raios X. Este facto tornou as radiografias um importante método de diagnóstico médico. As radiografias foram utilizadas logo na 1ª Guerra Mundial, nomeadamente como método de detecção de balas e estilhaços no interior do corpo de soldados feridos.

Röntgen ganhou o primeiro Prémio Nobel atribuído em Física, em 1901, “em reconhecimento pelos extraordinários serviços que tem prestado pela descoberta dos notáveis raios que levam seu nome”. Actualmente os raios X são utilizados em áreas tão diversas como astrofísica, medicina, sistemas de segurança e detecção de falsificações de pinturas.



P.S.: (1) Röntgen mandou queimar todos os seus cadernos e notas de laboratório após a sua morte, desejo que foi cumprido. Assim, infelizmente, não é possível conhecer melhor a linha de raciocínio que Röntgen seguiu na descoberta e estudo dos raios X.

(2) Curiosamente uma das primeiras áreas onde os raios X foram utilizados foi cristalografia, a área principal de estudo de Röntgen. Por exemplo a estrutura da molécula de DNA foi determinada utilizando a cristalografia de raios X. Mas, após um ano de estudo e divulgação dos misteriosos raios X, Röntgen pô-los de parte.


Nota: fotografia de Wilihelm Konrad Röntgen – Crédito: Nobelprize.org

Parece água… mas não é!

Um artigo publicado pela revista Nature Communications demonstra que, para os morcegos que utilizam a ecolocalização, as superfícies lisas e polidas "são" todas superfícies de água. A figura seguinte e uma fotografia de um morcego-rato grande (Myotis myotis), uma das espécies estudadas, a beber a partir de uma superfície de água (Crédito fotográfico: Dietmar Nill).

Os resultados do estudo indicam que, se tiverem sede, os morcegos tentarão beber água a partir de fontes lisas que, a nível acústico, se comportam como fontes de água, mas que são feitas de metal, plástico ou madeira. Este comportamento é inato (ou seja “nasce” com os próprios morcegos).

O filme seguinte mostra um morcego-de-peluche (Miniopterus scheriebersi) a tentar beber água de uma superfície de metal (Crédito: Stefan Greif & Björn M. Siemers).

Pelo menos 1000 espécies de morcegos utilizam a ecolocalização para se orientarem e para se alimentar. Actualmente é bem conhecida a forma como os morcegos utilizam a ecolocalização para caçar pequenos insectos, mas não se sabe em detalhe de que forma os morcegos utilizam os seus sentidos, incluindo a ecolocalização, para identificar e/ou reconhecer pontos de referência do seu habitat.

A figura seguinte representa de forma simples como “funciona" a ecolocalização (Crédito: College of Life Science/ASU).

O morcego emite um som (sob a forma de pequenos cliques em sequência). Qualquer insecto que se encontre no caminho do som emitido reflecte parte dele, o eco, que é  ouvido pelo morcego.

Os autores do estudo, Stefan Greif e Björn M. Siemers, referem que “corpos de água” naturais, como charcos, lagoas e rios, são importantes para os morcegos não só como pontos de referência mas também como fontes de bebida (água) e locais de caça.

Charcos, lagoas ou rios têm uma importância especial no caso dos morcegos porque apresentam as únicas superfícies naturais que actuam como espelhos para os sons (ondas sonoras), incluindo os emitidos por ecolocalização. O esquema seguinte explica porquê (Crédito: Stefan Greif & Björn M. Siemers/Nature).

No esquema as setas indicam a direcção tomada pelas ondas sonoras emitidas pelo morcego e a linha azul horizontal representa a superfície da água.

Quando os sons emitidos por um morcego atingem uma superfície lisa e polida com as características acústicas da água são todos reflectidos para longe do animal. A única excepção é os sons emitidos com um ângulo de 90º em relação ao morcego (as setas pretas mais finas por debaixo do morcego). Qualquer insecto que se encontre sobre a superfície de água torna-se presa fácil para um morcego que a percorra, porque corresponde ao único eco que o morcego recebe.

A nível acústico várias superfícies horizontais podem comportar-se como uma superfície de água. A figura seguinte mostra a assinatura de eco de uma superfície de água (à esquerda). A figura mostra também o aspecto visual e a assinatura de eco da superfície do metal, da madeira e do plástico utilizados no estudo (S = sinal emitido; E = eco da superfície; G = eco da borda).

Embora estes materiais tenham cor e cheiro diferentes, a sua assinatura de eco é muito parecida (Crédito: Stefan Greif & Björn M. Siemers/Nature - adaptado).

O primeiro conjunto de experiências realizadas por Greif e Siemers apresentado no artigo envolveu 24 animais de 4 espécies (6 animais de cada), todas existentes em Portugal. Os habitats de caça das espécies de morcego escolhidas são diferentes. O morcego-de-peluche (Miniopterus scheriebersi) caça em zonas abertas, com pouco arbustos ou árvores. O morcego-de-água (Myosis daubentoni), como o nome indica, caça em lagoas, lagos ou rios. O morcego-rato grande (Myosis myosis) caça em zonas arborizadas (florestas e suas orlas). O morcego-de-ferradura grande (Rhinolophus ferrumequinum) especializou-se na caça de insectos grandes e é um “primo mais afastado" das outras três espécies.

A figura seguinte é uma fotografia de um morcego-de-água imediatamente após caçar um insecto (Crédito fotográfico: Cornwall – Batgroup).

Para as quatro espécies escolhidas os morcegoss tentaram beber a partir das superfícies lisas, mesmo após terem pousado sobre elas. Os mais persistentes foram o morcego-de-peluche e o morcego-de-água. O metal foi o material mais confundido com uma fonte de água. A madeira foi a menos confundida.

Greif e Siemers repetiram as experiências com juvenis de morcegos-lanudos (Myosis emarginatus), recolhidos com as suas mães ainda antes de aprender a voar. Quando participaram na experiência estes morcegos-lanudos nunca tinham estado perto de uma superfície de água natural, mas ainda assim tentaram beber a partir de uma superfície de metal. Isto provou que este comportamento é inato e não aprendido.

A fotografia seguinte mostra um conjunto de morcegos lanudos abrigados no canto superior de uma sala não habitada (Crédito fotográfico: Miguel Angel).


Finalmente Greif e Siemers repetiram as experiências com morcegos de outras 11 espécies (1 animal por espécie), com resultados muito semelhantes, o que parece indiciar que este comportamento (tentar beber água a partir de superfícies lisas e polidas) é generalizado.

A figura seguinte é uma fotografia de um morcego-orelhudo cinzento, uma das 11 espécies escolhidas (Crédito fotográfico: Miguel Angel).

P.S.: O artigo original encontra-se aqui. Vale a pena lê-lo com atenção: as experiências foram cuidadosamente planeadas e cada conjunto de experiência foi baseado nos resultados obtidos no conjunto de experiência anterior.