Making waves: The power of concentration gradients - Sasha Wright

Tradutor: Ruy Lopes Pereira Revisor: Leonardo Silva

If you've ever floated on an ocean swell,

Se você já flutuou sobre uma onda no mar,

you'll know that the sea moves constantly.

sabe que o mar se movimenta constantemente.

Zoom out, and you'll see the larger picture:

Afaste-se e verá um panorama mais amplo:

our Earth, covered by 71 percent water,

nossa Terra, coberta por 71% de água,

moving in one enormous current around the planet.

que forma uma enorme corrente ao redor do planeta.

This intimidating global conveyor belt

Esta assustadora correia transportadora

has many complicated drivers,

tem muitas causas complexas,

but behind it all is a simple pump

mas por trás de tudo há uma bomba simples

that moves water all over the earth.

que movimenta a água por toda a Terra.

The process is called thermohaline circulation,

O processo chama-se circulação termoalina (ou termossalina).

and it's driven by a basic concept:

e é regido por um conceito básico:

the concentration gradient.

o gradiente de concentração.

Let's leave the ocean for one moment

Deixemos o oceano por um instante

and imagine we're in an empty room

e imagine que esteja em uma sala vazia

with lots of Roombas sardined together

com muitos robôs Roombas bem aglomerados

in one corner.

em um canto.

Turn them all on at once

Ligue-os todos ao mesmo tempo

and the machines glide outwards

e as máquinas se espalharão, deslizando suavemente,

bumping into and away from each other

afastando-se das outras, ao colidir com elas,

until the room is filled with an evenly spaced distribution.

até que ocupem toda a sala com uma distribuição uniformemente espaçada.

The machines have moved randomly

As máquinas movimentaram-se desordenadamente

towards equilibrium,

em direção a um equilíbrio,

a place where the concentration of a substance

para um local onde a concentração de uma substância

is equally spread out.

seja uniforme.

That's what happens along a concentration gradient,

É o que acontece em um gradiente de concentração,

as substances shift passively from a high,

à medida em que as substâncias mudam passivamente

or squashed, concentration,

de uma grande concentração, onde estão “congestionadas”,

to a lower, more comfortable one.

para uma menor, “mais confortável”.

How does this relate to ocean currents and thermohaline circulation?

Qual a relação disto com as correntes oceânicas e a circulação termossalina?

Thermo means temperature,

"Termo" significa temperatura

and haline means salt

e "alina" refere-se ao sal,

because in the real world scenario of the sea,

porque nas condições reais do mar,

temperature and salinity drive the shift

a temperatura e a salinidade conduzem a mudança

from high to low concentrations.

de grandes para baixas concentrações.

Let's put you back in the ocean

Vamos colocá-lo de volta no oceano

to see how this works.

para ver como isto funciona.

Snap!

Tchan!

You're transformed into a molecule of surface water,

Você é transformado em uma molécula da superfície da água,

off the temperate coast of New York

longe da costa temperada de Nova Iorque,

surrounded by a zillion rowdy others.

rodeada por zilhões de outras muito aglomeradas.

Here, the sun's rays act as an energizer

Aqui, os raios solares agem como um energizante

that set you and the other water molecules

e faz você e as outras moléculas de água

jostling about, bouncing off each other

se empurrarem e colidirem com outras

like the Roombas did.

como fizeram as máquinas Roombas.

The more you spread out,

Quanto mais se espalham,

the less concentrated the water molecules

menos concentradas ficam as moléculas de água

at the surface become.

lá na superfície.

Through this passive motion,

Por meio deste movimento passivo,

you move from a high to a lower concentration.

vai-se de uma grande para uma baixa concentração.

Let's suspend the laws of physics for a moment,

Suspendamos as leis da física por um momento,

and pretend that your molecular self

e vamos fingir que este ente molecular

can plunge deep down into the water column.

possa mergulhar fundo na coluna de água.

In these colder depths,

Nestas profundidades mais frias,

the comparative lack of solar warmth

a ausência relativa de calor solar

makes water molecules sluggish,

torna as moléculas de água mais lentas,

meaning they can sit quite still at high concentrations.

e elas podem permanecer bem quietas quando em concentrações elevadas.

No jostling here.

Aqui não há empurrões.

But seeking relief

Mas buscando alívio

from the cramped conditions they're in,

das condições de sufoco em que se encontram,

they soon start moving upwards

logo começam a subir

towards the roomier situation at the surface.

em busca de uma situação onde têm mais espaço, na superfície.

This is how temperature

Eis como a temperatura

drives a shift of water molecules

provoca a mudança de moléculas de água

from high to low concentrations,

de altas para baixas concentrações,

towards equilibrium.

levando ao equilíbrio.

But sea water is made up of more than just H2O.

Mas a água do mar não é constituída apenas por H2O.

There are a great deal of salt ions in it as well.

Ela também contém grande quantidade de íons de sal.

And like you, these guys have a similar desire

E, como você, estes caras têm um desejo parecido

for spacious real estate.

de área com bastante espaço.

As the sun warms the sea,

Quando o sol aquece o mar,

some of your fellow water molecules

algumas de suas companheiras, moléculas de água,

evaporate from the surface,

mais próximas da superfície, evaporam,

increasing the ration of salt to H2O.

o que faz aumentar a proporção de sal em relação a H2O.

The crowded salt ions left behind

Os íons do sal, congestionados na superfície,

notice that lower down,

notam que lá mais embaixo,

salt molecules seem to be enjoying more space.

as moléculas de sal dispõem de mais espaço.

And so an invasion begins,

E, então, começa a invasão,

as they too move downwards in the water column.

e eles mergulham na coluna de água.

In the polar regions,

Nas regiões polares,

we see how this small local process

vemos como este pequeno processo local

effects global movement.

gera o movimento global.

In the arctic and antarctic,

No Ártico e na Antártica,

where ice slabs decorate the water's surface,

onde blocos de gelo recobrem a superfície da água,

there's little temperature difference

há pequena diferença de temperatura

between surface and deeper waters.

entre as águas superficiais e as profundas.

It's all pretty cold.

É tudo muito frio.

But salinity differs,

Mas há diferença de salinidade,

and in this scenario,

e neste ambiente,

that's what triggers the action.

é o que desencadeia a ação.

Here, the sun's rays melt surface ice,

Aqui, o sol derrete a superfície do gelo,

depositing a new load of water molecules

e libera uma nova carga de moléculas de água

into the sea.

no mar.

That not only increases the proximity

Além de aumentar a proximidade

between you and other water molecules,

entre você e as outras moléculas de água,

leaving you vying for space again,

levando você novamente a competir por espaço,

but it also conversely dilutes

por outro lado, dilui

the concentration of salt ions.

a concentração dos íons do sal.

So, down you go,

Então, lá vai você descendo,

riding along the concentration gradient

percorrendo o gradiente de concentração

towards more comfortable conditions.

rumo a condições mais confortáveis.

For salt ions, however,

Contudo, para os íons do sal,

their lower concentration at the surface,

sua baixa concentração na superfície,

acts like an advertisement

tem o efeito de um comercial

to the clamoring masses of salt molecules below

dirigido às revoltadas massas de moléculas de sal lá embaixo

who begin their assent.

que começam sua ascenção.

In both temperate and polar regions,

Seja nas regiões temperadas, seja nas polares,

this passive motion along a concentration gradient,

este movimento passivo ao longo de um gradiente de concentração

can get a current going.

pode produzir uma corrente.

And that is the starting point

Este é o ponto de partida

of the global conveyor

da correia transportadora mundial

called thermohaline circulation.

chamada circulação termoalina (termossalina).

This is how a simple concept

É assim que um conceito simples

becomes the mechanism underlying

torna-se o mecanismo subjacente

one of the largest

a um dos mais maiores

and most important systems on our planet.

e mais importantes sistemas do nosso planeta.

And if you look around,

Se olhar ao seu redor,

you'll see it happening everywhere.

verá que ele acontece por toda parte.

Turn on a light, and it's there.

Acenda uma lâmpada e lá está ele.

Concentration gradients govern

Gradientes de concentração regem

the flow of electricity,

o fluxo de eletricidade

allowing electrons squashed together in one space

e permitem que os elétrons aglomerados em um espaço

to travel to an area of lower concentration

se desloquem para uma área de concentração mais baixa

when a channel is opened,

quando um canal é aberto,

which you do by flipping a switch.

o que você faz ao ligar uma chave elétrica.

Right now, in fact, there's some gradient action going on

Neste exato momento, há um gradiente em ação

inside you as you breath air into your lungs

dentro de você, quando inspira ar para os pulmões,

letting the concentrated oxygen in that air

deixando o oxigênio concentrado naquele ar

move passively out of your lungs

mover-se passivamente para fora dos pulmões

and into your blood stream.

e penetrar na corrente sanguínea.

We know that the world is filled

Sabemos que o mundo está cheio

with complex physical problems,

de problemas físicos complexos,

but sometimes the first step

mas, às vezes, o primeiro passo

towards understanding them can be simple.

para compreendê-los pode ser simples.

So when you confront the magnitude

Quando você lidar com a magnitude

of the ocean's currents,

das correntes do oceano,

or have to figure out how electricity works,

ou tiver que imaginar como a eletricidade funciona,

remember not to panic.

não entre em pânico.

Understanding can be as simple as flipping a switch.

A compreensão pode ser tão simples quanto ligar uma chave elétrica.