Relativamente à resposta que deu à minha pergunta, gostaria que explicasse como é que possível evitar a retroacção positiva de que fala?
Ricardo Ferreira - 10ºL

Caro Ricardo,

Essa é uma boa pergunta, à qual, para ser sincero, é impossível responder com segurança. As mudanças climáticas têm caracterizado a história da Terra e no passado já houve fases mais quentes que a actual. Essas variações no clima tiveram sempre causas naturais. Contudo, essencialmente a partir da Revolução Industrial, o Homem começou a explorar intensivamente hidrocarbonetos que se encontravam na litosfera, e portanto, praticamente isolados do sistema climático. A exploração desses recursos dá origem a gases de efeito de estufa que são rapidamente transferidos da litosfera para a atmosfera, entrando no sistema climático, e podendo assim alterá-lo. Umas das consequências é o aumento das temperaturas médias da Terra, mas como provavelmente sabes, os modelos climáticos prevêem também mudanças na precipitação e na frequência e intensidade dos fenómenos meteorológicos extremos.

É difícil saber ao certo, em que medida as mudanças climáticas recentes são naturais ou induzidas pelo Homem. No entanto, o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera desde a Revolução Industrial tem sido de tal ordem, que se pensa que as actividades humanas são responsáveis por parte significativa do aumento da temperatura global. Com base nestes conhecimentos, a forma mais directa de tentar fazer com que a retroacção positiva não seja tão intensa, será através da redução das emissões de gases de efeito de estufa, e foi por isso que a comunidade internacional criou o Protocolo de Quioto.

Mas atenção, quando referi a retroacção positiva, fi-lo a título de exemplo. Para perceberes um pouco melhor a complexidade do Sistema Terra, posso dar-te um exemplo de uma retroacção negativa. Nas regiões frias no Inverno, devido ao ar ser muito frio, neva relativamente pouco. Isso, porque o ar não tem capacidade para reter a humidade que vai originar a precipitação. Mas, se a temperatura da atmosfera aumentar, o ar nessas regiões passa a ter mais capacidade de gerar precipitação, e em áreas onde antes nevava pouco, pode passar a nevar mais. Mais neve, pode significar também que a neve permaneça mais tempo no solo, antes de se fundir durante a primavera ou início do Verão. A neve é um elemento muito importante no sistema climático, porque tem uma capacidade muito grande de reflectir a radiação solar incidente. Assim, com mais neve, vai também haver mais radiação solar que, ao incidir na superfície da Terra, é reflectida para o espaço, contribuindo para uma redução das temperaturas da atmosfera. Como vês, o sistema climático é muito complexo e há vários tipos de retroacções que devem ser consideradas para se compreender como funciona. Todas estas retroacções (várias de sinal contrário) actuam simultaneamente.

Um resultado claro da complexidade do sistema climático faz-se sentir na Terra a nível regional. Isto é, embora se verifique um aumento da temperatura média da Terra no último século, há áreas onde isso não sucede, e os ritmos a que se dão as variações são também diferentes. Por exemplo, na região da Península Antárctida, onde agora me encontro, as temperaturas subiram cerca de 2,5ºC nos últimos 50 anos, mas há sectores da Antárctida onde não se verifica essa tendência, e sectores onde parece haver mesmo uma tendência para redução na temperatura.

"Como é o relevo da Antártida?"
Nuno Pontes - 10º L

A Antárctida é um continente muito grande. De modo grosseiro, estimo que tenha uma área de 25 a 30 vezes a área da Península Ibérica, mas não tenho dados precisos comigo – o cálculo mais exacto será um bom exercício para fazerem aí nas aulas, e já agora, aproveitem para me dar a resposta :)

A maior parte do continente está ocupado por uma enorme massa de gelo, que em alguns locais ultrapassa os 4 km de espessura. Essa massa de gelo tem forma de cúpula, com as áreas mais elevadas no centro do continente, onde há grandes planaltos que estão inclinados suavemente em direcção à costa. Na sua parte central, a Antárctida tem mais de 4000 m de altitude e é devido a isso, e à elevada latitude, que é um continente tão frio. Mas na Antárctida há também cadeias de montanhas. Algumas estão por baixo do gelo e não afloram à superfície, mas outras aparecem acima da massa de gelo do continente. A principal cordilheira são as Montanhas Transantárcticas, que se estendem desde a Península Antárctida (a parte da Antárctida ao sul da América do Sul) até ao Mar de Ross, cruzando o continente. Algumas montanhas da Antárctida são vulcões activos, como é o caso do Monte Erebus, próximo da base americana de McMurdo, e da Ilha de Deception, onde agora me encontro. A região da Península Antárctida é uma região muito montanhosa, e como é uma península muito estreita e está a uma latitude relativamente baixa (em torno do Círculo Polar Antárctico), não se desenvolvem as grandes cúpulas de gelo que há no interior do continente. Por isso, as montanhas são muito escarpadas e há muitos glaciares nos vales, que se prolongam até ao mar, onde terminam em plataformas de gelo, que dão origem a grandes icebergs.

"Porque é que é importante estudar o solo gelado?"
Filipa Santos - 7º B


Olá Filipa,

Obrigado pelas interessantes perguntas que enviaste. Acho que são perguntas muito importantes, porque as respostas podem ajudar as pessoas interessadas, a compreender melhor a importância do estudo do solo gelado, e portanto, com estas perguntas, estás também a contribuir para uma actividade fundamental na sociedade, que é a divulgação científica. Envio-te, para já, a resposta à primeira pergunta, porque ainda não tive tempo de responder à outra.
Cumprimentos,
Gonçalo Vieira

"Porque é que é importante estudar o solo gelado?"

O solo permanentemente gelado (ou permafrost) é uma parte importante do nosso planeta (ocupa 1/4 da superfície dos continentes do Hemisfério Norte), e está incluído no que se chama a criosfera; ou seja, a parte da Terra que está congelada, como os glaciares, o mar gelado, a neve, e claro, também o próprio permafrost.

A Terra funciona de forma complexa, e o que acontece na atmosfera (clima, estado do tempo, etc.) tem também relação com o que sucede nas outras esferas, como a biosfera (que inclui os seres vivos), a hidrosfera (oceanos, rios e água subterrânea), a litosfera (as rochas da superfície da Terra e as formas de relevo) e também com as actividades humanas.

Muitas vezes, mudanças numa das esferas causam mudanças noutras esferas. Por exemplo: o aumento das temperaturas do ar (atmosfera), pode causar a fusão dos glaciares (criosfera), a qual pode causar uma subida do nível do mar (hidrosfera), que por sua vez, pode inundar áreas com florestas que desaparecem (biosfera). Estas relações são muito complicadas, e para as compreendermos bem, é preciso estudar cuidadosamente cada um dos elementos em jogo, e o permafrost é um deles.

Um dos estudos que estamos a fazer aqui na Antárctida é a medição das temperaturas do solo, para percebermos se estas estão a aumentar ou a diminuir, e compreendermos o que acontecerá ao permafrost no futuro. É muito importante estudar o que se está a passar, porque quando o permafrost funde pode haver libertação de mais gases de efeito de estufa para a atmosfera, que contribuem ainda mais para o aumento das temperaturas da Terra. Esses gases são o metano e o dióxido de carbono. Havendo uma maior temperatura do ar, vai haver mais fusão do permafrost, e logo, mais libertação de metano e dióxido de carbono. A esta reacção em cadeia chama-se retroacção, que neste caso, é uma retroacção positiva, porque com o tempo, vai havendo uma amplificação do sinal. Além da influência na concentração de gases de efeito de estufa, a fusão do permafrost contribui também directamente para a subida do nível do mar, e para a instabilidade do solo e das vertentes, podendo influenciar actividades humanas (no Árctico há cidades muito grandes construídas sobre permafrost, em especial, na Sibéria).

"Exactamente o que já descobriu até agora na Antártida?"
(4ºA)

Estamos a fazer um estudo sobre a temperatura da Terra, e para isso, uma das coisas que fazemos é abrir buracos, onde pomos termómetros que medem automaticamente as temperaturas a cada hora. Ao fim de cada ano, recolhemos esses valores de temperatura para um computador e estudamos as variações encontradas. Mas para descobrir coisas verdadeiramente importantes, precisamos de estudar as temperaturas durante muito mais tempo. Estes estudos demoram muito e os 6 anos que trabalhámos até agora ainda não são suficientes. Talvez só com 10 a 15 anos de estudo é que possamos dizer algo mais importante.

Mas descobrimos também muitas outras coisas. Estamos a trabalhar com uns instrumentos que nos permitem saber se há gelo debaixo da terra a poucos metros de profundidade, e já conseguimos encontrar sítios com gelo, e sítios sem gelo. Para os nossos estudos, isso é muito importante. Para terem uma ideia, em Portugal não há gelo como aquele que encontramos aqui na Antárctida, nem mesmo na Serra da Estrela.

Uma coisa que também nos interessa é que aqui na Antárctida algumas paisagens são parecidas com as paisagens de algumas montanhas portuguesas há 20.000 anos, quando o clima era muito mais frio do que hoje. Por exemplo, nas serras da Estrela, do Gerês e da Peneda, existiram grandes glaciares. Se nós percebermos como funcionam os glaciares das montanhas desta região, podemos também aprender muitas coisas para perceber como eram os glaciares que existiram nas montanhas de Portugal.


"No Verão a região da Antártida é fria á mesma?"
(4ºA)

A Antárctida é muito grande e no Verão há sítios muito frios, e sítios menos frios. Mas todos são frios, especialmente se compararmos com Portugal. Onde estou agora, na Ilha Livingston, o Verão não é muito frio, mas as temperaturas são parecidas com as da parte alta da Serra da Estrela. Mas há muito gelo e neve, e também icebergs no mar. Para terem uma ideia, a água do mar nesta ilha é tão fria, que uma pessoa que caia lá dentro só consegue sobreviver durante 2 minutos. Por isso, quando viajamos de barco insuflável, temos que vestir uns fatos especiais, muito quentes, e que nos mantêm secos se cairmos à àgua. Por isso, apesar da base onde estou estar numa praia, nem sequer vale a pena pensarmos em tomar banho. Uma das diferenças é que, em vez de gaivotas, a praia tem pinguins e focas, e no mar, muitas vezes vemos baleias. Mas a maior parte da Antárctida é muito mais fria do que o sítio onde estou, e as temperaturas são muito mais baixas que 0ºC, e andam à volta de -25ºC, como é o caso da base Amundsen-Scott do Pólo Sul.

"Qual é a constituição do permafrost?"
Tiago Lameira 10ºL

Olá Tiago,
Antes de mais, obrigado pela tua interessante pergunta e pela curiosidade em relação ao permafrost. Fico muito satisfeito por receber este feedback de Portugal, quando estou aqui tão longe, a cerca de 13.000 km de distância. Além disso, o permafrost é um tema praticamente desconhecido dos portugueses, e o interesse que está a despertar é incrível.

A tua pergunta pode levar a uma resposta longa, mas vou tentar responder-te da forma mas sintética possível.
Basicamente, o termo permafrost significa substrato permanentemente gelado, e pode também interpretar-se como solo permanentemente gelado. É essencialmente um conceito definido pela temperatura, e usa-se, para isso, o limiar de 0ºC, que é o ponto de fusão da água. Assim, todo o substrato que permanece a temperaturas inferiores a 0ºC durante mais de 2 anos, pode ser considerado permafrost.

A noção inclui o nível mais superficial do substrato, que frequentemente se trata de um solo (mas que pode não estar presente), mas inclui ainda o substrato propriamente dito, que pode ser qualquer tipo de rocha (granito, quartzito, xisto, etc.). Pode também haver permafrost em material não coerente, como por exemplo, as areias. No substrato, pode existir matéria orgânica e se esta também estiver a temperaturas inferiores a 0ºC, então também faz parte do permafrost. Há ainda regiões do globo onde o permafrost é muito rico em matéria orgânica, como a Tundra do Árctico, e essas regiões são especialmente importantes para estudar a relação entre o permafrost e as variações climáticas. Mas isto já tem a ver com a pergunta do teu colega, a que tentarei responder amanhã. Uma outra característica do permafrost, é que além de incluir o substrato, inclui ainda a água que se encontra congelada, bem como vários gases que devido ao solo estar congelado, ficam retidos no solo.

O volume de gelo no permafrost é uma característica muito importante, e pode haver permafrost com muito gelo, ou permafrost seco, ou seja, sem gelo. Não se pode confundir o permafrost com os glaciares, porque estes são massas de água congelada. O permafrost é diferente. Pode ter água congelada, mas essa água faz parte do substrato e tem uma origem com ele relacionada.

Um dos principais problemas para quem estuda o permafrost, é que é dificil de se observar à superfície. Para sabermos a distribuição do permafrost podem-se fazer perfurações para observar directamente o substrato e medir as temperaturas, pode-se fazer a cartografia das formas de relevo que são típicas das áreas com permafrost e que nos indicam a sua presença, ou podem-se utilizar métodos geofísicos, que permitem estudar o substrato a partir da superfície. Na Ilha onde estamos a trabalhar, aplicamos estas três técnicas, e mesmo assim, é muito díficil saber qual a distribuição e características do permafrost. Mas é um trabalho muito interessante, e quase de detective, onde estamos constantemente à procura de pistas que nos permitam aprofundar o conhecimento das características do permafrost da região. Um outro ponto interessante, é que é fundamental fazer trabalho interdisciplinar, ou seja, colaborar em equipas de investigação onde participam cientistas com diferentes especializações, e que levam a discussões muito interessantes, porque as diferentes formações dão uma perspectiva completamente diferente do mesmo tema.

Como vês, permafrost é um conceito muito amplo, e as regiões com permafrost ocupam áreas muito extensas da Terra, chegando a cerca de 25% da superfície dos continentes do Hemisfério Norte (principalmente Canadá, Alasca, Sibéria e Planalto do Tibete).
Espero que a minha resposta te seja útil e também aos teus colegas do 10ºL.


"Que relação existe entre o permafrost e as variações climáticas?"
Ricardo Ferreira 10ºL

Caro Ricardo,
Antes de mais, obrigado pela tua interessante pergunta e pelo interesse no tema.
Como disse na resposta ao teu colega, o permafrost é o solo que está permanentemente congelado. Há permafrost em várias regiões da Terra que está congelado hà centenas de milhar de anos, e em alguns locais, a idade do permafrost atinge mais de 1 milhão de anos. Nesse solo gelado há matéria orgânica que não se pode decompor, porque está isolada da atmosfera e porque a temperatura do permafrost é demasiado baixa. De uma forma sintética, a maior parte dessa matéria orgânica são restos de vegetais ou animais congelados e que estão, portanto, como que armazenados no permafrost, que funciona como um enorme reservatório de carbono. Se houver um aumento da temperatura, ou se houver mudanças nas condições da superfície (por exemplo, se uma área de floresta arder), a temperatura do permafrost pode aumentar, e se ultrapassar os 0ºC, o gelo no solo vai fundir. Ao fundir, geralmente formam-se áreas pantanosas, e o carbono que antes estava isolado no permafrost, vai-se decompor por acção de microorganismos, que o transformam em metano e em dióxido de carbono. Estes gases são então transportados do solo para a atmosfera, e o carbono que antes estava armazenado no solo, liberta-se para atmosfera, passando a integrar o sistema climático.

O dióxido de carbono e o metano são dois importantes gases de efeito de estufa, e se a sua concentração aumentar, o efeito de estufa vai também aumentar. Pensando de um modo simplificado, este fornecimento de gases de efeito de estufa pode provocar um aumento da temperatura da Terra, e consequentemente, um maior aquecimento do permafrost e a sua consequente degradação. A isto, chama-se uma retroacção positiva; ou seja, a fusão do permafrost, pode levar a uma maior ainda fusão do permafrost, e a um maior aquecimento global. E o aquecimento global pode ter várias consequências, como a mudança do ritmo climático, a intensificação dos fenómenos meteorológicos extremos, a subida do nível do mar, etc. E claro, isso é algo que nos afecta a todos.
Contudo, é importante notar que o sistema climático é muito mais complicado, e que há muitos outros factores que nele intervêem, e que podem contribuir para contrabalançar, ou mesmo para incrementar uma determinada retroacção. É, por isso, extremamente difícil prever os resultados das interacções entre a hidrosfera, a criosfera, a litosfera, a biosfera e a atmosfera.

O nosso projecto na Antárctida tem como objectivo estudar a evolução das temperaturas do permafrost e saber se estas estão a aumentar, ou a diminuir, e tentar perceber porquê. Para isso, fazemos perfurações no solo, onde instalamos termómetros a diferentes profundidades que registam automaticamente a temperatura em intervalos horários. Estes dados vão depois fazer parte de uma base de dados mundial de temperaturas do permafrost, que se designa GTN-P (Global Terrestrial Network - Permafrost) e que é mantida pela Organização Meteorológica Mundial e pela Associação Internacional do Permafrost.

Bom trabalho e um abraço,
Gonçalo Vieira

«Olá nós somos o Joaquim e o Vitor da Escola do Tanque Santo Amaro da Madeira do 4º ano. Queríamos perguntar se no seu percurso passa pela Madeira? Explique-nos como é o clima lá, também diga-nos se vivem lá pessoas, quanto tempo demorarão até chegar à ilha de Livingston.»

Olá Joaquim e Vitor,
Obrigado pela vossa mensagem de apoio! É óptimo saber que estão atentos àquilo que fazemos! Estou agora em Punta Arenas, no sul do Chile, e só devo chegar à Antárctida no Domingo. Na viagem de avião, passámos entre a Madeira e os Açores, quando iamos para Buenos Aires, na Argentina. Em relação ao clima e à forma como vivem as pessoas, vou falar sobre isso em detalhe no blog da internet dentro de alguns dias, mas posso dar-vos uma pequena ideia. As temperaturas andarão entre -7 e +3ºC e vai nevar um bocado, e às vezes chover junto à praia, onde está a base. O vento é muito forte, e juntamente com a neve e a chuva, e claro, com o frio, tornam dificil o trabalho ao ar livre, mas lá terá que ser.

Não vive ninguém na Antárctida, e há apenas bases científicas, por isso, há quem fique por lá umas semanas, outros uns meses, e alguns, mesmo mais de 1 ano. Mas, na região onde vou, e em especial nas Ilhas Livingston e Deception, há apenas bases científicas que só estão a funcionar cerca de 4 meses no Verão (que no hemisfério sul, está a ser agora). Na base, vamos estar cerca de 20 pessoas, muito longe de tudo, sem televisão, nem rádio, e só com acesso ao email e ao telefone por satélite.

Espero que continuem interessados na nossa campanha e que a sigam no blog. A razão pela qual, não posso enviar a mensagem para o blog que referem, é porque apenas tenho acesso ao email, e não à Internet. É um colega meu, que me faz o reenvio da informação que vai aparecendo no blog, e eu envio-lhe directamente para ele.
Um abraço,
Gonçalo