A hora e a vez das ciências da Terra

Os geocientistas são, hoje, essenciais na construção de um mundo sustentável.

A raça humana precisa do seu planeta. Dele dependemos totalmente, uma vez que a partir dele evoluímos, e apenas existimos por cortesia do auto-sustentável Sistema Terra.

A Terra é única, não só no Sistema Solar, mas, tanto quanto sabemos, no universo acessível. Não é só o único planeta que temos – é também o único planeta vivo que conhecemos.

A Terra fornece várias riquezas, sobre as quais temos muito mais a aprender – à medida que novas técnicas de pesquisa aparecem. Quanto mais aprendemos, mais compreendemos que, para a sobrevivência da Terra, devemos cuidar dela como cuidamos de nossos próprios filhos.

Tradicionalmente, os geocientistas estudam as rochas e os solos da Terra, tentando compreender a história do planeta e a sua estrutura. Tentam decifrar, a partir dos registros nas rochas, tudo o que aconteceu no passado, desde a origem do Sistema Solar, há 4,6 bilhões de anos. Procuram compreender os processos que criaram os minerais e as rochas, como os hidrocarbonetos e os metais, mas também como se formaram os solos, e mesmo a própria vida. Tendo como base esses dados, podem compreender a idade do mundo e da vida, e perceber como é recente o momento a partir do qual os seres humanos passaram a existir.

Os geocientistas estão continuamente descobrindo e produzindo conhecimento de que todos nós desesperadamente necessitamos. Todas as matérias- primas de que a humanidade precisa e muito da energia que consome provêm da Terra – e são esses cientistas que as descobrem. Com seus trabalhos de investigação fundamental e aplicada, eles constituem hoje a maior base de dados que já existiu a respeito do passado e do presente da Terra. Sobre esses cientistas recai também a grande responsabilidade de manter o Sistema Terra em funcionamento, garantindo a sobrevivência da humanidade – e da própria vida.

Por essa razão, as atividades que interferem no equilíbrio desse delicado sistema devem ser uma preocupação global para nós. As ciências da Terra estão, assim, na vanguarda da compreensão de como o Sistema Terra funciona e na promoção de políticas de segurança – exemplificadas pela Cúpula de Johannesburgo (2002) e pelo trabalho do Conselho Internacional para a Ciência (ICSU) na Cúpula Mundial sobre a Sociedade de Informação (2002).

Hoje em dia, o trabalho dos geocientistas consegue abarcar todas as interações entre terra, vida, água e ar na construção de todo o Sistema Terra. Assim, as ciências da Terra não apenas procuram explicar o passado do planeta, mas também ajudam a prever e a gerir seu futuro.

Ao longo da história da Terra, muitos animais e plantas tornaram-se elementos geológicos – basta pensar na Grande Barreira de Coral ou nos depósitos mundiais de carvão. O homem constitui geologicamente, talvez, a espécie mais determinante de todas.

Em seus trabalhos, os geocientistas continuamente descobrem e produzem conhecimento de que todos nós desesperadamente precisamos. Por exemplo, o homem atualmente move mais materiais na superfície terrestre do que todos os agentes erosivos naturais. Entretanto, nossa espécie está esgotando o solo, a água e os recursos combustíveis, causando inundações e secas, produzindo resíduos e gases que causam o efeito estufa – perturbando, assim, o equilíbrio dinâmico do planeta. Contudo, para oferecer à crescente população um futuro seguro e próspero, são necessárias pesquisas mais intensas por nutrientes, energia, água, minérios e materiais de construção.

Esses recursos continuam a ser descobertos à medida que os cientistas desenvolvem seu conhecimento. Até agora, todas as previsões de esgotamento de tais recursos provaram estar erradas. Ainda não existe nenhuma razão para acreditar que a Terra não continuará a suprir nossas necessidades – desde que administremos esses recursos devidamente.

Como podemos explorar e nos beneficiar dos recursos do planeta sem perturbar o correto funcionamento do Sistema Terra? Precisamos integrar nosso conhecimento sobre os diferentes subsistemas terrestres…

À direita, Os vulcões são grandes produtores de gases responsáveis pelo efeito estufa.

Um Ano Internacional dedicado ao planeta

A União Internacional das Ciências Geológicas (IUGS), que representa cerca de 250 mil geocientistas de 117 países, tomou a iniciativa de proclamar um Ano Internacional do Planeta Terra 2007-2009 com o subtítulo “Ciências da Terra para a Sociedade”.

Os propósitos salientam a relação entre a humanidade e o planeta, e demonstram quanto os geocientistas são importantes na criação de um futuro equilibrado e sustentável. Proclamado através da ONU, o Ano Internacional foi considerado atividade central pela Divisão das Ciências da Terra da Unesco. Ele também é apoiado por organizações congêneres da IUGS, como a União Internacional de Geodesia e Geofísica (IUGG) e a União Geográfica Internacional (IGU), além do Conselho Internacional para a Ciência (ICSU).

Segundo as diretrizes da ONU para a proclamação de anos internacionais, os assuntos elegíveis devem corresponder a uma “preocupação prioritária de direitos políticos, sociais, econômicos, culturais, humanitários ou humanos”, envolvendo “todos (ou uma maioria) os países, independentemente do sistema econômico e social”, e deve “contribuir para o desenvolvimento da cooperação internacional na resolução de problemas globais”, dando especial atenção aos temas que afetam os países em desenvolvimento.

NO PASSADO, os cientistas tentaram dividir o Sistema Terra em “esferas” (subsistemas dentro de subsistemas). Mas, após termos separado o mundo mentalmente, chegou o momento de reuni-lo, para percebermos que, na realidade, ele funciona como um todo.

Resolver os problemas ambientais globais exige investigação multidisciplinar. Um bom exemplo está na avaliação global dos gases-estufa, que não pode deixar de considerar a solubilidade desses gases em água (hidrosfera), o dióxido de carbono armazenado na madeira das grandes florestas (biosfera) ou o carbono presente nos materiais da geosfera, sobretudo nos depósitos de calcário, carvão, petróleo, gás, ou sob a forma de hidrato de metano. Não podemos ainda ignorar os vulcões, que produzem grandes quantidades de gases-estufa.

Também não podemos simplesmente parar de queimar combustíveis. Uma quebra no fornecimento mundial de energia teria conseqüências humanas tão terríveis quanto uma mudança climática. A compreensão, pelos geocientistas, desses “depósitos de carbono” é igualmente vital para disponibilizar recursos de que os países precisam, a fim de proporcionar uma vida melhor a toda a população. O uso dos combustíveis fósseis implementou o progresso da civilização e melhorou enormemente o nível de vida da humanidade, mas impôs custos ambientais insustentáveis a longo prazo.

As ciências da Terra estão na linha de frente na identificação dessas mudanças e na procura de formas de minimizar os problemas e de alternativas antes que seja tarde demais. Por exemplo, estão sendo feitas experiências destinadas a transformar o carvão – que contribui para o aquecimento global, quando queimado – em hidrogênio puro, sem o retirar do solo. Outra pesquisa que pode resolver o problema é a reinjeção do CO2 nas rochas de onde o combustível se originou.

A ajuda preciosa dos satélites

Várias novidades melhorarão nossa capacidade de observar o comportamento da Terra. Por exemplo, a medição minuciosa da gravidade recorrendo a satélites como o Grace (Gravity Recovery and Climate Experiment) aumentará nosso entendimento sobre os fluxos de massas, tais como o magma na crosta, a água nos oceanos e o degelo das plataformas polares. O Grace permitirá prever cheias com um monitoramento mais preciso do grau de saturação de uma bacia hidrográfica antes de a água chegar a determinadas áreas.

A interferometria radar (tecnologia de observação de altitude capaz de captar a influência lunar sobre os continentes) permitirá detectar movimentos de terreno, estimulando a construção de estruturas de defesa e antecipando a ocorrência de desastres. Outras tecnologias emergentes poderão usar perturbações na ionosfera para flagrar atividade sísmica – incluindo a submarina.

O desafio das ciências da Terra é combinar os novos dados e usá-los para visualizar, explicar e prever os fluxos de massa, as correntes do mar, a atividade vulcânica e tectônica e, por fim, a resposta da Terra à atividade humana. Assim, será possível prever os perigos geológicos e prevenir e minimizar as perdas e os danos que o mundo enfrenta.

Funcionários cuidam da manutenção de um dique, item essencial na vida da Holanda.

A ameaça das marés

Um enorme número de diques protege de inundações dois terços da Holanda. O governo planejou recentemente novas áreas residenciais para zonas situadas a uma cota entre 4 e 7 metros abaixo do nível do mar. Manter as ruas secas exige ainda um bombeamento adicional, a fim de fazer baixar o nível das águas no lodo e na argila onde as novas casas estão sendo construídas. Isso causa a subsidência da superfície, que é superior à taxa média de subida do nível do mar.

Segundo os geocientistas, no século 22 só investimentos vultosos no controle das águas impedirão que as cidades de Amsterdã, Roterdã e Haia sejam submergidas. Nas próximas décadas, o conhecimento das formações geológicas da hidrogeologia, do comportamento dos rios Reno e Mosa e do Mar do Norte, bem como dos aspectos geotécnicos ligados ao bombeamento, à construção e à contenção de túneis, serão essenciais para planejar e implementar cenários seguros para o futuro da Holanda.

Acima, estação do metrô de Paris, exemplo de estrutura subterrânea segura.

Á direita, cartaz sobre o satélite Grace.

Águas subterrâneas

A água é um recurso fundamental. Embora 70% da superfície da Terra esteja coberta de água, apenas 2,5% corresponde a água doce, da qual grande parte está em glaciares e calotas polares. Isso deixa apenas 0,26% da água do planeta disponível para manter a humanidade. Quase 90% dessa fração encontra-se armazenada nos vazios existentes nas rochas sob a superfície.

A maior parte da água subterrânea começa como chuva que penetra no solo e fica armazenada nas rochas permeáveis, ou aqüíferos. A necessidade crescente de água por parte da população e as várias atividades que a poluem impõem sérias ameaças a essa água. Além disso, tal como o povo de Bangladesh descobriu, nem toda a água subterrânea é potável.

ALÉM DE ENCONTRAR e explorar as riquezas da crosta, os cientistas também tornam possível a construção de grandes estruturas na superfície.

Cerca de 70% da população mundial vive nas áreas costeiras – em solos arenosos, argilosos e lamacentos ao nível do mar. O conhecimento dos geocientistas é essencial para a construção de cidades, indústrias e barragens. Hoje em dia, à medida que a população urbana cresce, os engenheiros geotécnicos ajudam a construir estruturas subterrâneas seguras, como o túnel sob o Canal da Mancha, os metrôs de Paris ou Londres ou a linha ferroviária de alta velocidade de Tóquio.

Num futuro próximo, o homem usará cada vez mais o subsolo para viver, viajar e armazenar, e por razões ambientais. Para isso, será necessário um melhor conhecimento da resposta do Sistema Terra a todas estas transformações. A subsidência (em meteorologia, a propriedade de uma massa de ar que baixa, fazendo a área de sua superfície aumentar, como ocorre no interior de um ciclone) devido à exploração de minas, o rebaixamento do nível de água subterrânea por extração excessiva ou a sismicidade induzida pela exploração de gás natural são alguns dos exemplos de como as atividades humanas podem causar efeitos adversos para os quais devemos estar preparados.

Autores: dr. Ted Nield (Geological Society of London), com prof. Edward Derbyshire, a partir de um trabalho original dos doutores Henk Leenaers (Netherlands Institute of Applied Geoscience TNO) e Henk Schalke.

PARA SABER MAIS Site: www.yearofplanetearth.org

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