O movimento do oceano: O gradiente de concentração — Sasha Wright

Vejam a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/the-motion-of-the-ocean-the-concentration-gradient-sasha-wright

O movimento constante dos oceanos representa um amplo e complexo sistema que envolve muitos fatores diversos. Sasha Wright explica a física por detrás de um desses fatores — o gradiente de concentração — e ilustra como os oceanos estão permanentemente envolvidos numa luta universal pelo espaço.

Lição de Sasha Wright, animação de Andrew Foerster.

Se já flutuaram na ondulação do oceano

sabem que o mar
está em constante movimento.

Distanciem-se e verão a imagem completa:

Cerca de 71% da superfície da Terra
está coberta de água,

que se move numa enorme
corrente através do planeta.

Esta correia de transmissão,
de respeito,

tem muitos fatores complicados

mas, por detrás deles,
há uma única bomba

que movimenta a água
por todo o planeta.

Chama-se a este processo
a circulação termossalina

que se rege por um conceito básico:

o gradiente de concentração.

Deixemos o oceano, por instantes

e imaginemos que estamos
numa sala vazia

com muitos aspiradores robôs
apinhados a um canto.

Liguem-nos todos ao mesmo tempo.

Os robôs começam a mover-se

chocando uns com os outros,

até ficarem todos distribuídos
de forma regular.

Os robôs moveram-se ao acaso,

até atingirem o equilíbrio,

um sítio onde a concentração
de uma substância

está distribuída de forma uniforme.

Isto é o que acontece
num gradiente de concentração,

quando as substâncias mudam,
passivamente,

de uma concentração alta ou apertada

para uma concentração
mais baixa, mais confortável.

O que é que isto tem a ver
com as correntes oceânicas

e a circulação termossalina?

"Termo" significa "temperatura"

e "salina" significa "sal"

porque, no cenário real
do mundo do mar,

são a temperatura e a salinidade
que provocam a mudança

das concentrações altas
para as baixas.

Voltemos para o oceano
para ver como é que isto funciona.

Snap!

Foste transformado
numa molécula à superfície da água,

ao largo da costa temperada
de Nova Iorque,

rodeado por milhões de outras moléculas.

Aqui, os raios de sol
atuam como fornecedores de energia

que põem todas as moléculas da água

a empurrarem-se, chocando
umas com as outras,

como os robôs aspiradores.

Quanto mais se espalharem,

menor é a concentração
das moléculas de água à superfície.

Graças a este movimento passivo,

passas de uma concentração
alta para uma mais baixa.

Suspendamos, por instantes,
as leis da física

e imaginemos que o teu ser molecular

pode mergulhar profundamente
na coluna de água.

Numa profundidade mais fria,

a relativa falta de calor solar

torna as moléculas mais preguiçosas,

ou seja, aguentam-se quietas
em concentrações mais altas.

Aqui não há empurrões.

Mas, para se libertarem da situação
apertada que ali existe,

depressa começam a subir
até à superfície

para uma situação mais desafogada.

É assim que a temperatura

faz com que as moléculas da água

passem de uma concentração
alta para baixa,

até atingir o equilíbrio.

Mas a água do mar não é só H2O.

Também contém uma grande
quantidade de iões de sal.

Tal como vocês, têm o mesmo desejo
de um lugar espaçoso.

Quando o sol aquece o mar,

algumas das moléculas
tuas camaradas,

evaporam-se à superfície,

aumentando a quantidade
do sal no H2O.

Os iões de sal apinhados
que são abandonados

reparam que as moléculas de sal
que se afundam

parecem dispor de mais espaço.

Começa assim uma invasão,

à medida que eles se afundam
na coluna de água.

Nas regiões polares

vemos como este pequeno processo local

gera movimento em todo o planeta.

No Ártico e na Antártida,

onde a água está coberta
de placas de gelo,

há pouca diferença
de temperatura

entre as águas superficiais
e as profundas.

Está tudo muito frio.

Mas a salinidade varia.

É neste cenário que se inicia a ação.

Aqui, os raios do sal
derretem o gelo superficial,

depositando uma nova carga
de moléculas de água no mar.

Isso não só aumenta a proximidade

entre ti e as outras moléculas da água

o que te faz lutar por mais espaço,

como, por outro lado,

também dilui a concentração
dos iões de sal.

Assim, mergulhas,

aproveitando o gradiente de concentração

procurando uma situação mais confortável.

Mas, para os iões de sal,

a sua concentração mais baixa
à superfície

atua como um aviso

para as enormes massas
de moléculas de sal abaixo

que começam a subir.

Tanto nas regiões temperadas
como nas polares,

este movimento passivo
pelo gradiente de concentração,

pode produzir uma corrente.

É esse o ponto de partida
da correia de transmissão mundial

chamada circulação termossalina.

É assim que um simples conceito

se torna no mecanismo subjacente

a um dos maiores
e mais importantes sistemas,

do nosso planeta.

Se olhares à tua volta,
verás que ocorre por toda a parte.

Acendes uma luz, e lá está ele.

Os gradientes de concentração
controlam o fluxo da eletricidade,

fazendo com que os eletrões
apertados num espaço fechado

viajem para uma área
de menor concentração

quando se abre um canal

que é o que fazemos
quando acionamos o interruptor.

Neste preciso momento, há
uma ação gradiente em marcha

dentro de nós, quando metemos ar
nos pulmões,

fazendo com que o oxigénio
concentrado nesse ar

saia passivamente dos pulmões

para a corrente sanguínea.

Sabemos que o mundo está cheio

de complexos problemas físicos

mas, por vezes, o primeiro passo

para os compreender
pode ser simples.

Assim, quando enfrentarem
a dimensão das correntes marinhas,

ou tenham que perceber
como funciona a eletricidade,

não entrem em pânico.

Compreender pode ser tão simples
como acionar um interruptor.