Opinião

A Terra num futuro distante

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Quatro cenários diferentes para a formação do próximo supercontinente

Quatro cenários diferentes para a formação do próximo supercontinente

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Ana Pires
Ana Pires
Fonte IDL Ciências ULisboa

Como será o clima da Terra quando o próximo supercontinente se formar? Uma nova publicação tem em conta o impacto da tectónica de placas, da rotação do planeta e da radiação solar no clima futuro da Terra.

Como será o clima da Terra quando o próximo supercontinente se formar? Uma nova publicação tem em conta o impacto da tectónica de placas, da rotação do planeta e da radiação solar no clima futuro da Terra. O sistema climático terrestre é fortemente influenciado pela presença e distribuição dos continentes, bem como pela circulação oceânica que os rodeia.

Por exemplo, a superfície terrestre aquece mais rapidamente do que a superfície oceânica; os climas moderados das latitudes médias dependem do transporte de calor proveniente dos trópicos pelo oceano; os sistemas atmosféricos comportam-se de maneira diferente consoante estiverem sobre terra, sobre água ou transitando entre uma e outra, se estiverem a altitude zero ou perante regiões montanhosas. Por outro lado, a disposição dos continentes e dos oceanos é determinada pela movimentação das placas tectónicas que compõem a camada mais superficial da Terra sólida. Estas placas deslizam entre si, afastam-se, colidem, e estas deslocações, que acontecem ao ritmo de alguns centímetros por ano, são responsáveis pela formação das cadeias montanhosas, das zonas de subducção e das falhas que dão origem a sismos. A escalas de tempo muito longas, o movimento destas placas leva a que os continentes se juntem ciclicamente em grandes supercontinentes, como foi o caso da Pangeia que existiu há 200 milhões de anos. O próximo supercontinente dever-se-á formar daqui a cerca de 200-250 milhões de anos. Como é que este será? E qual será o seu clima?

Este novo trabalho publicado na edição de agosto da revista  Geochemistry, Geophysics, Geosystems, da American Geophysical Union, resulta da colaboração entre Michael Way (NASA-GISS, EUA) com os investigadores do IDL Ciências ULisboa Hannah Davies e João C. Duarte e com Mattias Green da School of Ocean Sciences da Universidade de Bangor (Reino Unido).

Os investigadores exploram duas configurações possíveis de um supercontinente futuro, onde a diferença crucial reside na sua localização – um está centrado junto ao equador e o outro junto a um dos polos. Estes supercontinentes foram submetidos ainda a variações na topografia terrestre, intensidade da radiação solar e velocidade de rotação da Terra. Um estudo desta natureza contribui não só para a compreensão do papel das diferentes componentes do sistema Terra no seu clima, mas também nos dá uma ideia de como poderão ser os outros planetas como a Terra fora do nosso sistema solar – os exoplanetas – e até ajudar a perceber se estes poderão ser habitáveis.

Supercontinentes no futuro e simulações climáticas

Se, no passado, o supercontinente Pangeia resultou da união da Eurásia e África com as Américas, ainda não é certo como os continentes se irão juntar no futuro (ou, visto de outra forma, quais os oceanos que irão fechar). As duas configurações usadas neste estudo são a “Aurica” – resultante do fecho dos oceanos Atlântico e Pacífico, e com os continentes a juntarem-se junto ao equador – e a “Amásia” – um supercontinente resultante do encontro de praticamente todos os continentes junto ao Pólo Norte.

Com o auxílio de modelos numéricos e supercomputadores foi possível criar estas duas “Terras” e submetê-las a diferentes conjuntos de condições para explorar como será o seu clima.

Vídeos sobre os ciclos sazonais das temperaturas, simulações de dez anos (intervalo de tempo em meses), referentes aos climas da Terra num futuro distante em "Aurica" e  "Amásia", disponíveis na área multimédia do site da Faculdade e canal Youtube.

A ferramenta mais importante no estudo do clima, quer seja passado, presente ou futuro, é o modelo numérico de circulação geral, isto é, uma representação computacional do sistema climático que, nas suas versões mais sofisticadas, inclui todas as suas componentes (atmosfera, oceânico, biosfera, geosfera). Os investigadores podem atribuir valores ou comportamentos a essas diferentes componentes consoante o propósito do seu estudo.

Tendo em conta os objetivos deste estudo, foram desenhados três cenários de relevo terrestre para as simulações climáticas. O primeiro tem a função de controlo, isto é, apresenta as menores variações possíveis: o supercontinente tem uma topografia que varia pouco acima do nível do mar (0-200 m). A segunda simulação apresenta uma topografia média semelhante à da Terra dos dias de hoje (0-4000 m), mas sem montanhas (“relevo médio atual”). A terceira mantém a topografia na sua generalidade igual à da de controlo, mas intercala-a com máximos de relevo de 2000-7000 m (“relevo acentuado”). Estes três cenários foram simulados para cada supercontinente, resultando em seis corridas de modelo. Foram ainda elaboradas corridas de teste com os continentes tais como os conhecemos.

Resultados

O aumento obtido para a temperatura média global entre uma Terra de hoje e uma Terra com um supercontinente situa-se entre os 3 e os 7°C, efeito este que, no seu mínimo, é atribuível exclusivamente à distribuição das massas continentais. O Aurica apresenta o aumento de temperatura mais drástico. Por estar centrado a latitudes baixas, a distribuição de calor por via da circulação do oceano global continua a realizar-se entre o equador e os pólos, e a ausência de massas continentais junto aos pólos resulta numa diminuição drástica da fração de cobertura de gelo/neve (<1% nas simulações de controlo e de relevo médio atual, e de 1,5% na simulação “relevo acentuado”, contra ~9% na simulação “Terra atual”). Por outro lado, entre variações de relevo a temperatura média global praticamente não varia, apontando para a irrelevância da topografia nesta configuração de supercontinente.

Já no caso do Amásia, o incremento de massas continentais em latitudes elevadas a norte implica barreiras à circulação oceânica junto ao Pólo e consequentemente menor transporte de calor pelo oceano, um dos mecanismos através dos quais o gelo do Hemisfério Norte é derretido durante o Verão. Ou seja, há um incremento na fração de gelo/neve entre 5 e 10% (podendo, portanto, ultrapassar a cobertura da “Terra atual”). Isto leva a que a temperatura média do Amásia seja sempre inferior à temperatura média do Aurica (entre 0,3 e 3,5°C). Ao contrário do Aurica, o Amásia é sensível a alterações na topografia: a temperatura média à superfície na simulação “relevo médio atual” é inferior à da simulação de controlo (-2,6°C) e a fração de cobertura de gelo/neve aumenta para o dobro. Isto é compreensível visto que a taxa de precipitação que ocorre sob a forma de neve aumenta com a altitude, sobretudo nas latitudes elevadas. Por outro lado, a simulação de “relevo acentuado” não apresenta diferenças significativas relativamente à simulação de controlo, sugerindo que o relevo médio tem maior influência na temperatura global e na cobertura de gelo e neve do que a existência de montanhas.

Finalmente, os autores não encontram evidências de a duração do dia ter um impacto significativo na dinâmica do clima. Já o aumento do fluxo radiativo solar por unidade de área, sem outras variantes, implica em traços gerais um aumento da temperatura média à superfície de 5°C e uma diminuição da fração de água congelada em 3%.

Estudos desta natureza, para além de permitirem aprofundar a nossa compreensão acerca do sistema Terra a escalas de tempo longas, permitem ainda compreender como planetas semelhantes à Terra podem evoluir, o que fornece informação crucial acerca de potenciais exoplanetas e em que condições estes podem albergar vida. Este trabalho realça ainda a relevância da distribuição de massas continentais, da topografia média e da intensidade da radiação solar no sistema climático.

Exemplo de uma simulação referente ao supercontinente Amásia
Exemplo de uma simulação referente ao supercontinente Amásia
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Ana Pires, comunicadora de ciência do IDL Ciências ULisboa
info.ciencias@ciencias.ulisboa.pt
Catarina Frazão Santos

O Conselho Europeu de Investigação atribui bolsa de arranque, no valor de 1,499,819.00 euros, a Catarina Frazão Santos, investigadora e docente no Departamento de Biologia Animal da Ciências ULisboa e investigadora integrada no Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, pelo seu projeto “Planeamento do Uso Sustentável do Oceano na Antártida num contexto de Alterações Ambientais Globais (PLAnT)”.

imagem ilustrativa de inteligencia artificial

"Conceitos que no passado eram aplicados exclusivamente à mente e ao cérebro humano estão agora a ser aplicados aos sistemas computacionais", escreve Klaus Gärtner, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

"Este acontecimento é uma oportunidade para divulgar e celebrar a qualidade da investigação e da inovação desenvolvidas na Ciências ULisboa”, diz Margarida Santos-Reis, subdiretora da Faculdade para a área da investigação, a propósito da 5.ª edição do Dia da Investigação e Inovação.

imagem gerada por IA

"A realização de determinadas funções biológicas é explicada como efeito de uma “computação natural” executada pelo organismo. O objetivo destes programas é, como bem exemplificado por este recente artigo de Joshua Bongard e Michel Levin, promover uma confluência entre biologia e engenharia", escreve Lorenzo Baravalle, investigador do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

pessoas a escavar na terra

Pegadas de dinossauros com 195 milhões de anos foram descobertas em Alvaiázere, no distrito de Leiria, sendo as mais antigas da Península Ibérica, segundo estudo publicado na revista científica Historical Biology. Carlos Neto de Carvalho, investigador do Instituto Dom Luiz, é um dos autores do trabalho.

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A 4.ª edição do acontecimento organizado pela Associação Portuguesa de Estudantes de Física (Physis), em colaboração com IA Ciências ULisboa e o Núcleo de Física e de Engenharia Física (NFEF) da Ciências ULisboa começou esta sexta-feira, dia 13 de outubro, no campus da Faculdade e termina este domingo, dia 15. Um dos pontos altos do programa é o debate “Há futuro na exploração espacial?”.

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A Ciências ULisboa conta com 26 investigadores colocados nos rankings “World’s Top 2% Scientists”, de acordo com o mais recente estudo publicado pela Elsevier, comprovando a relevância da sua produção científica.

Laureados com o Nobel da Química

O Nobel da Química de 2023 foi atribuído conjuntamente a Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Alexei I. Ekimov, pelo trabalho que levou à descoberta e ao desenvolvimento de pontos quânticos, nanopartículas tão minúsculas que o seu tamanho determina as suas propriedades, segundo comunicado oficial da Real Academia das Ciências da Suécia.

rato

O estudo “Resistência a rodenticidas anticoagulantes desafia esforços do controlo de pragas em Portugal” - realizado por uma equipa de investigadores do Centro de Estudos do Ambiente e do Mar – visa recolher informações que tornem a gestão do ratinho doméstico mais eficiente, minimizando os seus impactos.

Katalin Karikó e Drew Weissman

A 2 de outubro de 2023 o Prémio Nobel da Fisiologia e Medicina foi atribuido a Katalin Karikó e Drew Weissman por descobertas biotecnológicas subjacentes à formulação das vacinas de mRNA (RNA mensageiro) para COVID-19. Em todo o mundo, mais de três mil milhões de pessoas receberam pelo menos duas doses destas vacinas (vacinas Comirnaty da Pfizer e Spikevax da Moderna). Em Portugal, cerca de sete milhões de pessoas receberam pelo menos três doses.

Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier

O Nobel da Física de 2023 foi atribuído a três físicos europeus - Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier -, a trabalhar nos EUA, Suécia e Alemanha. Reconhece os trabalhos pioneiros relativos à produção de luz decorrentes da interacção entre electrões e atómos foto-ionizados por laser, através da geração de um número elevado de harmónicas de ordem elevada que, em conjunto, e em condições de fase relativas adequadas (phase matching) podem dar origem a trens de impulsos luminosos com durações de ato-segundo (1 as = 10-18 s).

Centro de Congressos de Lisboa com vários participantes do EUPVSEC 2023

A 40th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition - EUPVSEC 2023 realizou-se de 18 a 22 de setembro de 2023, no Centro de Congressos de Lisboa. João Serra, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da Ciências ULisboa, foi novamente convidado a ser o chairman da maior e mais importante conferência europeia dedicada à energia fotovoltaica.

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"Descobertas recentes na neurociência cognitiva - por António Damásio, Vittorio Gallese e Frans de Waal, entre outros - posicionam a empatia como um facto neurobiológico", escreve Graça P. Corrêa, investigadora do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa.

pessoas numa escavação numa jazida de fósseis

Novo estudo publicado na revista Zoological Journal of the Linnean Society descreve um novo dinossáurio saurópode que viveu na Península Ibérica há 122 milhões de anos. Esta nova espécie de dinossáurio, apelidada de Garumbatitan morellensis, foi descrita a partir de restos descobertos em Morella (Castelló, Espanha) por uma equipa de paleontólogos portugueses e espanhóis e permitiu ampliar a diversidade de dinossáurios conhecida num dos melhores registos fósseis do Cretácico Inferior da Europa.

sensor de radiação no topo de um veículo

Um novo estudo desenvolvido por investigadores da Ciências ULisboa e do Instituto Dom Luiz com a colaboração de parceiros em França (Mines Paris - PSL) e Luxemburgo (LIST), publicado na revista Progress in Photovoltaics: Research and Applications, explora o potencial em ambiente urbano de veículos solares em 100 cidades em cinco continentes.

auditório lotado

18 de setembro foi o primeiro dia de aulas para mais de 800 novos alunos matriculados nas licenciaturas da Ciências ULisboa na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso. A sessão de boas-vindas aos novos alunos decorreu às 11h30, no auditório 3.2.14.

Luís Fernando Marques Mendes foi um biólogo inteiramente dedicado à Entomologia, desde que se licenciou em 1971 pela Ciências ULisboa. Faleceu na passada quinta-feira, 14 de setembro, após prolongada doença. A Faculdade lamenta o triste acontecimento, apresentando as condolências aos seus familiares, amigos e colegas.

Laje rochosa - primeiras evidências de vertebrados do fundo do mar

A descoberta de fósseis extremamente raros, que representam as primeiras evidências de peixes de águas profundas, atrasa a invasão da planície abissal em 80 milhões de anos. Estas descobertas foram publicadas este mês num novo estudo na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Grupo de pessoas

A 13ª Conferência Internacional SedNet - Continuum Sedimentar: aplicando uma abordagem de gestão integrada realizou-se na Ciências ULisboa, entre 5 a 9 de setembro. O programa intensivo de cinco dias começou com workshops sobre a gestão dos sedimentos a diferentes níveis, incluiu apresentações e uma visita de campo ao Porto de Lisboa e às dunas e praias de Cascais.

O Departamento de Matemática da Ciências ULisboa e o Museu Nacional de História da Ciência juntam-se numa homenagem que marca o centenário do nascimento do professor João Santos Guerreiro, a realizar no próximo dia 23 de setembro, entre as 14h00 e as 18h00, no Anfiteatro Manuel Valadares, no MUHNAC.

peixes

Os organismos estão a tornar-se mais pequenos através de uma combinação de substituição de espécies e mudanças dentro das espécies: trata-se da conclusão de um novo estudo publicado na revista Science, que analisou dados de todo o mundo dos últimos 60 anos e de diversas espécies de animais e plantas.

Filipe Rosas

​Filipe Rosas é o novo coordenador do Instituto Dom Luiz (IDL).

Susana Custódio com alunos

Portugal obteve uma medalha de prata e três medalhas de bronze na 16.ª edição da International Earth Science Olympiad (IESO 2023), que assinala a 8.ª participação portuguesa. A SGP e a CNOG agradecem à Faculdade o apoio científico prestado no âmbito do programa de preparação da equipa portuguesa para a 16.ª edição da IESO.

3 homens sentados

MARGINS surgiu com o objetivo de estudar as interações socioecológicas entre comunidades humanas e ambiente na zona costeira da Guiné-Bissau e compreender a inter-relação de arrozais e mangais como parte de uma unidade afetada pelas mudanças climáticas. No projeto estão envolvidos docentes, investigadores do IDL e cE3c e estudantes da Faculdade.

Auditório com pessoas

Este ano, na 1.ª fase do Concurso Nacional de Acesso ao ensino superior concorreram aos 16 cursos da Faculdade 5086 candidatos, tendo sido colocados 872 novos alunos em Ciências ULisboa, 527 em 1.ª opção. Até 5 de setembro decorre a apresentação da candidatura à 2.ª fase. A sessão de boas-vindas aos novos alunos de 2023/2024 acontece no dia 18 de setembro.

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