Cientistas descobrem uma maneira de formar camadas suspensas de sedimentos

Embora as brochuras de viagem possam proclamar o contrário, o oceano está longe de ser cristalino: pedaços de partículas – sedimentos, nutrientes e até pequenas formas de vida – permeiam a coluna de água. Esse material ocasionalmente agrega-se em camadas, algumas das quais podem permanecer em profundidades de água intermédias e estender-se lateralmente por centenas de quilómetros.

Uma vez que se acreditava serem formadas principalmente por tempestades no fundo do oceano ou correntes de maré, essas camadas também podem ser formadas por erupções subaquáticas de gás, pesquisadores mostraram agora em laboratório. Embora ainda não se saiba se estas descobertas podem ser traduzidas para a natureza, elas sugerem um mecanismo até então desconhecido por trás de um fenómeno marinho comumente observado.

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Chaoqi Zhu, oceanógrafo geoambiental da Ocean University of China em Qingdao, e seus colegas nunca se propuseram a estudar essas chamadas camadas nefelóides. (Seu nome deriva da antiga palavra grega nephos, que significa “nuvem”.) Em vez disso, os pesquisadores estavam conduzindo experimentos de laboratório em um tanque de 400 litros de água para entender como os terremotos e as saídas de gás poderiam causar deslizamentos de terra subaquáticos e outras formas de instabilidades no fundo do mar. . No entanto, quando a equipe usou um compressor de ar para introduzir gás no fundo do tanque, ficou surpresa com o que viu.

A água primeiro ficou turva. Isso fazia sentido porque a equipe já havia colocado camadas de areia e argila em forma de cunha sobre metade do fundo do tanque, e esse material estava sendo desalojado pela aeração. Mas logo depois disso, uma camada de material suspenso com cerca de 15 centímetros de espessura se formou perto do fundo do tanque. Essa camada nefelóide inferior deslizou pela inclinação de aproximadamente 16° da cunha antes de se separar a cerca de metade da profundidade do tanque e depois se moveu horizontalmente até chegar à extremidade do tanque, observou a equipe. Nesse ponto, diminuiu ligeiramente para uma largura de cerca de 10 centímetros. Os pesquisadores formaram inadvertidamente uma camada nefelóide intermediária.

Essa foi a primeira vez que uma camada nefelóide intermediária foi criada em laboratório a partir de erupções de gás, disse Zhu, que compilou a nova pesquisa com Yonggang Jia, oceanógrafo também da Universidade Oceânica da China. Foi uma descoberta inesperada, dado que há muito se acredita que a mistura nas partes superiores do oceano, em oposição a um processo originado no fundo do mar, é responsável pela formação de camadas nefelóides intermédias.

“As camadas nefelóides podem influenciar a alimentação da fauna, os padrões de distribuição e o funcionamento dos ecossistemas marinhos.”

“É um novo mecanismo para geração de camada nefelóide intermediária”, escreveu Zhu por e-mail. Os pesquisadores relataram seus resultados no Journal of Oceanology and Limnology.

As camadas nefelóides intermediárias são predominantes nos oceanos do mundo – elas se formam em profundidades que variam de cerca de 100 metros a milhares de metros e podem persistir na coluna de água por horas ou anos, escreveu Zhu.

Estas estruturas transitórias desempenham um papel fundamental no transporte não só de sedimentos, mas também de matéria orgânica e nutrientes, demonstraram pesquisas anteriores. As camadas nefelóides intermédias – e, de facto, as camadas nefelóides em qualquer profundidade – têm o potencial de afectar os ecossistemas oceânicos, disse Zhu. “As camadas nefelóides podem influenciar a alimentação da fauna, os padrões de distribuição e o funcionamento dos ecossistemas marinhos.”

Com base nas suas descobertas laboratoriais, Zhu e os seus colegas sugeriram que as erupções subaquáticas de gás podem ser responsáveis ​​por algumas das camadas nefelóides intermédias encontradas na natureza. Tais erupções poderiam resultar de hidratos de gás e vulcões de lama, propuseram os pesquisadores.

Os hidratos de gás são repositórios de água congelada permeada por gases aprisionados, mais comumente metano. Encontrados abaixo do fundo do mar, eles são estáveis ​​em baixas temperaturas, mas são propensos a derreter se as condições locais aquecerem. Quando isso acontece, eles se dissociam em água e gás, e este último se infiltra no fundo do oceano. Os investigadores estimaram que biliões de metros cúbicos de metano estão actualmente presos em hidratos de gás em todo o mundo.