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Se você já flutuou sobre uma onda no mar,
sabe que o mar se movimenta constantemente.
Afaste-se e verá um panorama mais amplo:
nossa Terra, coberta por 71% de água,
que forma uma enorme corrente ao redor do planeta.
Esta assustadora correia transportadora
tem muitas causas complexas,
mas por trás de tudo há uma bomba simples
que movimenta a água por toda a Terra.
O processo chama-se circulação termoalina (ou termossalina).
e é regido por um conceito básico:
o gradiente de concentração.
Deixemos o oceano por um instante
e imagine que esteja em uma sala vazia
com muitos robôs Roombas bem aglomerados
em um canto.
Ligue-os todos ao mesmo tempo
e as máquinas se espalharão, deslizando suavemente,
afastando-se das outras, ao colidir com elas,
até que ocupem toda a sala com uma distribuição uniformemente espaçada.
As máquinas movimentaram-se desordenadamente
em direção a um equilíbrio,
para um local onde a concentração de uma substância
seja uniforme.
É o que acontece em um gradiente de concentração,
à medida em que as substâncias mudam passivamente
de uma grande concentração, onde estão “congestionadas”,
para uma menor, “mais confortável”.
Qual a relação disto com as correntes oceânicas e a circulação termossalina?
"Termo" significa temperatura
e "alina" refere-se ao sal,
porque nas condições reais do mar,
a temperatura e a salinidade conduzem a mudança
de grandes para baixas concentrações.
Vamos colocá-lo de volta no oceano
para ver como isto funciona.
Tchan!
Você é transformado em uma molécula da superfície da água,
longe da costa temperada de Nova Iorque,
rodeada por zilhões de outras muito aglomeradas.
Aqui, os raios solares agem como um energizante
e faz você e as outras moléculas de água
se empurrarem e colidirem com outras
como fizeram as máquinas Roombas.
Quanto mais se espalham,
menos concentradas ficam as moléculas de água
lá na superfície.
Por meio deste movimento passivo,
vai-se de uma grande para uma baixa concentração.
Suspendamos as leis da física por um momento,
e vamos fingir que este ente molecular
possa mergulhar fundo na coluna de água.
Nestas profundidades mais frias,
a ausência relativa de calor solar
torna as moléculas de água mais lentas,
e elas podem permanecer bem quietas quando em concentrações elevadas.
Aqui não há empurrões.
Mas buscando alívio
das condições de sufoco em que se encontram,
logo começam a subir
em busca de uma situação onde têm mais espaço, na superfície.
Eis como a temperatura
provoca a mudança de moléculas de água
de altas para baixas concentrações,
levando ao equilíbrio.
Mas a água do mar não é constituída apenas por H2O.
Ela também contém grande quantidade de íons de sal.
E, como você, estes caras têm um desejo parecido
de área com bastante espaço.
Quando o sol aquece o mar,
algumas de suas companheiras, moléculas de água,
mais próximas da superfície, evaporam,
o que faz aumentar a proporção de sal em relação a H2O.
Os íons do sal, congestionados na superfície,
notam que lá mais embaixo,
as moléculas de sal dispõem de mais espaço.
E, então, começa a invasão,
e eles mergulham na coluna de água.
Nas regiões polares,
vemos como este pequeno processo local
gera o movimento global.
No Ártico e na Antártica,
onde blocos de gelo recobrem a superfície da água,
há pequena diferença de temperatura
entre as águas superficiais e as profundas.
É tudo muito frio.
Mas há diferença de salinidade,
e neste ambiente,
é o que desencadeia a ação.
Aqui, o sol derrete a superfície do gelo,
e libera uma nova carga de moléculas de água
no mar.
Além de aumentar a proximidade
entre você e as outras moléculas de água,
levando você novamente a competir por espaço,
por outro lado, dilui
a concentração dos íons do sal.
Então, lá vai você descendo,
percorrendo o gradiente de concentração
rumo a condições mais confortáveis.
Contudo, para os íons do sal,
sua baixa concentração na superfície,
tem o efeito de um comercial
dirigido às revoltadas massas de moléculas de sal lá embaixo
que começam sua ascenção.
Seja nas regiões temperadas, seja nas polares,
este movimento passivo ao longo de um gradiente de concentração
pode produzir uma corrente.
Este é o ponto de partida
da correia transportadora mundial
chamada circulação termoalina (termossalina).
É assim que um conceito simples
torna-se o mecanismo subjacente
a um dos mais maiores
e mais importantes sistemas do nosso planeta.
Se olhar ao seu redor,
verá que ele acontece por toda parte.
Acenda uma lâmpada e lá está ele.
Gradientes de concentração regem
o fluxo de eletricidade
e permitem que os elétrons aglomerados em um espaço
se desloquem para uma área de concentração mais baixa
quando um canal é aberto,
o que você faz ao ligar uma chave elétrica.
Neste exato momento, há um gradiente em ação
dentro de você, quando inspira ar para os pulmões,
deixando o oxigênio concentrado naquele ar
mover-se passivamente para fora dos pulmões
e penetrar na corrente sanguínea.
Sabemos que o mundo está cheio
de problemas físicos complexos,
mas, às vezes, o primeiro passo
para compreendê-los pode ser simples.
Quando você lidar com a magnitude
das correntes do oceano,
ou tiver que imaginar como a eletricidade funciona,
não entre em pânico.
A compreensão pode ser tão simples quanto ligar uma chave elétrica.