Making waves: The power of concentration gradients - Sasha Wright

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

If you've ever floated on an ocean swell,

Se já flutuaram na ondulação do oceano

you'll know that the sea moves constantly.

sabem que o mar está em constante movimento.

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

Distanciem-se e verão a imagem completa:

our Earth, covered by 71 percent water,

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

moving in one enormous current around the planet.

que se move numa enorme corrente através do planeta.

This intimidating global conveyor belt

Esta correia de transmissão, de respeito,

has many complicated drivers,

tem muitos fatores complicados

but behind it all is a simple pump

mas, por detrás deles, há uma única bomba

that moves water all over the earth.

que movimenta a água por todo o planeta.

The process is called thermohaline circulation,

Chama-se a este processo a circulação termossalina

and it's driven by a basic concept:

que se rege por um conceito básico:

the concentration gradient.

o gradiente de concentração.

Let's leave the ocean for one moment

Deixemos o oceano, por instantes

and imagine we're in an empty room

e imaginemos que estamos numa sala vazia

with lots of Roombas sardined together

com muitos aspiradores robôs apinhados a um canto.

in one corner.

Turn them all on at once

Liguem-nos todos ao mesmo tempo.

and the machines glide outwards

Os robôs começam a mover-se

bumping into and away from each other

chocando uns com os outros,

until the room is filled with an evenly spaced distribution.

até ficarem todos distribuídos de forma regular.

The machines have moved randomly

Os robôs moveram-se ao acaso,

towards equilibrium,

até atingirem o equilíbrio,

a place where the concentration of a substance

um sítio onde a concentração de uma substância

is equally spread out.

está distribuída de forma uniforme.

That's what happens along a concentration gradient,

Isto é o que acontece num gradiente de concentração,

as substances shift passively from a high,

quando as substâncias mudam, passivamente,

or squashed, concentration,

de uma concentração alta ou apertada

to a lower, more comfortable one.

para uma concentração mais baixa, mais confortável.

How does this relate to ocean currents and thermohaline circulation?

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

e a circulação termossalina?

Thermo means temperature,

"Termo" significa "temperatura"

and haline means salt

e "salina" significa "sal"

because in the real world scenario of the sea,

porque, no cenário real do mundo do mar,

temperature and salinity drive the shift

são a temperatura e a salinidade que provocam a mudança

from high to low concentrations.

das concentrações altas para as baixas.

Let's put you back in the ocean

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

to see how this works.

Snap!

Snap!

You're transformed into a molecule of surface water,

Foste transformado numa molécula à superfície da água,

off the temperate coast of New York

ao largo da costa temperada de Nova Iorque,

surrounded by a zillion rowdy others.

rodeado por milhões de outras moléculas.

Here, the sun's rays act as an energizer

Aqui, os raios de sol atuam como fornecedores de energia

that set you and the other water molecules

que põem todas as moléculas da água

jostling about, bouncing off each other

a empurrarem-se, chocando umas com as outras,

like the Roombas did.

como os robôs aspiradores.

The more you spread out,

Quanto mais se espalharem,

the less concentrated the water molecules

menor é a concentração das moléculas de água à superfície.

at the surface become.

Through this passive motion,

Graças a este movimento passivo,

you move from a high to a lower concentration.

passas de uma concentração alta para uma mais baixa.

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

Suspendamos, por instantes, as leis da física

and pretend that your molecular self

e imaginemos que o teu ser molecular

can plunge deep down into the water column.

pode mergulhar profundamente na coluna de água.

In these colder depths,

Numa profundidade mais fria,

the comparative lack of solar warmth

a relativa falta de calor solar

makes water molecules sluggish,

torna as moléculas mais preguiçosas,

meaning they can sit quite still at high concentrations.

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

No jostling here.

Aqui não há empurrões.

But seeking relief

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

from the cramped conditions they're in,

they soon start moving upwards

depressa começam a subir até à superfície

towards the roomier situation at the surface.

para uma situação mais desafogada.

This is how temperature

É assim que a temperatura

drives a shift of water molecules

faz com que as moléculas da água

from high to low concentrations,

passem de uma concentração alta para baixa,

towards equilibrium.

até atingir o equilíbrio.

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

Mas a água do mar não é só H2O.

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

Também contém uma grande quantidade de iões de sal.

And like you, these guys have a similar desire

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

for spacious real estate.

As the sun warms the sea,

Quando o sol aquece o mar,

some of your fellow water molecules

algumas das moléculas tuas camaradas,

evaporate from the surface,

evaporam-se à superfície,

increasing the ration of salt to H2O.

aumentando a quantidade do sal no H2O.

The crowded salt ions left behind

Os iões de sal apinhados que são abandonados

notice that lower down,

reparam que as moléculas de sal que se afundam

salt molecules seem to be enjoying more space.

parecem dispor de mais espaço.

And so an invasion begins,

Começa assim uma invasão,

as they too move downwards in the water column.

à medida que eles se afundam 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 movimento em todo o planeta.

In the arctic and antarctic,

No Ártico e na Antártida,

where ice slabs decorate the water's surface,

onde a água está coberta de placas de gelo,

there's little temperature difference

há pouca diferença de temperatura

between surface and deeper waters.

entre as águas superficiais e as profundas.

It's all pretty cold.

Está tudo muito frio.

But salinity differs,

Mas a salinidade varia.

and in this scenario,

É neste cenário que se inicia a ação.

that's what triggers the action.

Here, the sun's rays melt surface ice,

Aqui, os raios do sal derretem o gelo superficial,

depositing a new load of water molecules

depositando uma nova carga de moléculas de água no mar.

into the sea.

That not only increases the proximity

Isso não só aumenta a proximidade

between you and other water molecules,

entre ti e as outras moléculas da água

leaving you vying for space again,

o que te faz lutar por mais espaço,

but it also conversely dilutes

como, por outro lado,

the concentration of salt ions.

também dilui a concentração dos iões de sal.

So, down you go,

Assim, mergulhas,

riding along the concentration gradient

aproveitando o gradiente de concentração

towards more comfortable conditions.

procurando uma situação mais confortável.

For salt ions, however,

Mas, para os iões de sal,

their lower concentration at the surface,

a sua concentração mais baixa à superfície

acts like an advertisement

atua como um aviso

to the clamoring masses of salt molecules below

para as enormes massas de moléculas de sal abaixo

who begin their assent.

que começam a subir.

In both temperate and polar regions,

Tanto nas regiões temperadas como nas polares,

this passive motion along a concentration gradient,

este movimento passivo pelo gradiente de concentração,

can get a current going.

pode produzir uma corrente.

And that is the starting point

É esse o ponto de partida da correia de transmissão mundial

of the global conveyor

called thermohaline circulation.

chamada circulação termossalina.

This is how a simple concept

É assim que um simples conceito

becomes the mechanism underlying

se torna no mecanismo subjacente

one of the largest

a um dos maiores e mais importantes sistemas,

and most important systems on our planet.

do nosso planeta.

And if you look around,

you'll see it happening everywhere.

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

Turn on a light, and it's there.

Acendes uma luz, e lá está ele.

Concentration gradients govern

Os gradientes de concentração controlam o fluxo da eletricidade,

the flow of electricity,

allowing electrons squashed together in one space

fazendo com que os eletrões apertados num espaço fechado

to travel to an area of lower concentration

viajem para uma área de menor concentração

when a channel is opened,

quando se abre um canal

which you do by flipping a switch.

que é o que fazemos quando acionamos o interruptor.

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

Neste preciso momento, há uma ação gradiente em marcha

inside you as you breath air into your lungs

dentro de nós, quando metemos ar nos pulmões,

letting the concentrated oxygen in that air

fazendo com que o oxigénio concentrado nesse ar

move passively out of your lungs

saia passivamente dos pulmões

and into your blood stream.

para a corrente sanguínea.

We know that the world is filled

Sabemos que o mundo está cheio

with complex physical problems,

de complexos problemas físicos

but sometimes the first step

mas, por vezes, o primeiro passo

towards understanding them can be simple.

para os compreender pode ser simples.

So when you confront the magnitude

Assim, quando enfrentarem a dimensão das correntes marinhas,

of the ocean's currents,

or have to figure out how electricity works,

ou tenham que perceber como funciona a eletricidade,

remember not to panic.

não entrem em pânico.

Understanding can be as simple as flipping a switch.

Compreender pode ser tão simples como acionar um interruptor.