The secrets I find on the mysterious ocean floor | Laura Robinson

Tradutor: H Maria Castro Revisora: Isabel Vaz Belchior

Well, I'm an ocean chemist.

Sou oceanógrafa química.

I look at the chemistry of the ocean today.

Olho para a química do oceano no presente.

I look at the chemistry of the ocean in the past.

Olho para a química do oceano no passado.

The way I look back in the past

A forma como olho para o passado

is by using the fossilized remains of deepwater corals.

é utilizando os restos fossilizados de corais de águas profundas.

You can see an image of one of these corals behind me.

Podem ver uma imagem de um destes corais atrás de mim.

It was collected from close to Antarctica, thousands of meters below the sea,

Foi recolhido perto da Antárctida, milhares de metros abaixo do nível do mar,

so, very different than the kinds of corals

portanto, é muito diferente do tipo de corais

you may have been lucky enough to see if you've had a tropical holiday.

que podem ter tido a sorte de ver se foram de férias para um destino tropical.

So I'm hoping that this talk will give you

Espero que esta apresentação

a four-dimensional view of the ocean.

vos dê uma visão do oceano a quatro dimensões.

Two dimensions, such as this beautiful two-dimensional image

Duas dimensões, como esta bela imagem bidimensional

of the sea surface temperature.

da temperatura à superfície do mar.

This was taken using satellite, so it's got tremendous spatial resolution.

Esta foi tirada usando um satélite, por isso, tem imensa resolução espacial.

The overall features are extremely easy to understand.

As características globais são extremamente fáceis de compreender.

The equatorial regions are warm because there's more sunlight.

As regiões equatoriais são quentes porque há mais luz do sol.

The polar regions are cold because there's less sunlight.

As regiões polares são frias porque há menos luz do sol.

Isto permite que se acumulem grandes calotes de gelo na Antárctida

And that allows big icecaps to build up on Antarctica

and up in the Northern Hemisphere.

e no topo do Hemisfério Norte.

Se mergulharmos profundamente no mar, ou mesmo se molharmos os dedos dos pés,

If you plunge deep into the sea, or even put your toes in the sea,

you know it gets colder as you go down,

sabemos que fica mais frio à medida que descemos,

and that's mostly because the deep waters that fill the abyss of the ocean

sobretudo porque as águas profundas que enchem as zonas abissais do oceano

come from the cold polar regions where the waters are dense.

provêm das regiões polares frias, nas quais as águas são densas.

If we travel back in time 20,000 years ago,

Se recuássemos 20 000 anos no tempo,

the earth looked very much different.

a Terra teria um aspecto muito diferente.

And I've just given you a cartoon version of one of the major differences

E só vos dei uma versão animada de uma das principais diferenças

you would have seen if you went back that long.

que teriam visto se recuássemos tanto.

The icecaps were much bigger.

As calotes de gelo eram muito maiores.

They covered lots of the continent, and they extended out over the ocean.

Cobriam grande parte do continente e estendiam-se sobre o oceano.

Sea level was 120 meters lower.

O nível do mar era 120 metros mais baixo.

Carbon dioxide [levels] were very much lower than they are today.

Os níveis de dióxido de carbono eram muito mais baixos do que hoje.

So the earth was probably about three to five degrees colder overall,

A Terra era provavelmente três a cinco graus mais fria no geral,

and much, much colder in the polar regions.

e muito, muito mais fria nas regiões polares.

What I'm trying to understand,

O que estou a tentar perceber,

and what other colleagues of mine are trying to understand,

e o que outros colegas meus estão a tentar perceber,

is how we moved from that cold climate condition

foi como passámos dessa situação de um clima frio

to the warm climate condition that we enjoy today.

para a situação de clima quente que temos hoje.

We know from ice core research

Sabemos, da investigação de amostras de gelo

that the transition from these cold conditions to warm conditions

que a transição destas situações frias para situações quentes

wasn't smooth, as you might predict from the slow increase in solar radiation.

não foi suave, como se poderia prever por um aumento lento na radiação solar.

Sabemos isto a partir das amostras de gelo porque, se perfurarmos o gelo,

And we know this from ice cores, because if you drill down into ice,

you find annual bands of ice, and you can see this in the iceberg.

encontramos bandas anuais de gelo e podemos ver isso no icebergue.

You can see those blue-white layers.

Podemos ver estas camadas de azul-branco.

Gases are trapped in the ice cores, so we can measure CO2 --

Os gases ficam presos nas amostras de gelo e podemos medir o CO2

— é assim que sabemos que o nível de CO2 era menor no passado.

that's why we know CO2 was lower in the past --

and the chemistry of the ice also tells us about temperature

A química do gelo também nos conta como era a temperatura

in the polar regions.

nas regiões polares.

And if you move in time from 20,000 years ago to the modern day,

E se avançarmos de há 20 000 anos para os dias de hoje,

you see that temperature increased.

vemos que a temperatura aumentou.

It didn't increase smoothly.

Não aumentou suavemente.

Sometimes it increased very rapidly,

Às vezes aumentou muito rapidamente,

then there was a plateau,

depois estabilizou,

then it increased rapidly.

depois aumentou rapidamente.

It was different in the two polar regions,

Foi diferente nas duas regiões polares,

and CO2 also increased in jumps.

e o CO2 também aumentou aos saltos.

So we're pretty sure the ocean has a lot to do with this.

Temos bastante certeza de que o oceano tem muito a ver com isto.

The ocean stores huge amounts of carbon,

O oceano armazena enormes quantidades de carbono,

about 60 times more than is in the atmosphere.

cerca de 60 vezes mais do que está presente na atmosfera.

It also acts to transport heat across the equator,

Também actua para transportar calor ao longo do Equador,

and the ocean is full of nutrients and it controls primary productivity.

e o oceano está cheio de nutrientes e controla a produtividade primária.

Se quisermos descobrir o que se passa no oceano profundo,

So if we want to find out what's going on down in the deep sea,

we really need to get down there,

precisamos de descer até lá,

see what's there

ver o que há lá

and start to explore.

e começar a explorar.

This is some spectacular footage coming from a seamount

Estas são imagens espectaculares de uma montanha submarina

about a kilometer deep in international waters

a cerca de 1 km de profundidade em águas internacionais

in the equatorial Atlantic, far from land.

no Atlântico equatorial, longe de terra.

You're amongst the first people to see this bit of the seafloor,

Vocês são das primeiras pessoas a ver este pedaço do fundo marinho,

along with my research team.

juntamente com a minha equipa de investigação.

You're probably seeing new species.

Provavelmente estão a ver espécies novas.

We don't know.

Não sabemos.

You'd have to collect the samples and do some very intense taxonomy.

Teríamos de colher as amostras e fazer uma taxonomia muito intensa.

You can see beautiful bubblegum corals.

Podem ver belas gorgónias.

There are brittle stars growing on these corals.

Há ofiúros a crescer nestes corais.

Those are things that look like tentacles coming out of corals.

São coisas que parecem tentáculos a sair dos corais.

There are corals made of different forms of calcium carbonate

Há corais que são feitos de diferentes formas de carbonato de cálcio

growing off the basalt of this massive undersea mountain,

que crescem a partir do basalto nesta enorme montanha submarina.

and the dark sort of stuff, those are fossilized corals,

Estas coisas escuras são corais fossilizados,

and we're going to talk a little more about those

e já vamos falar um pouco mais sobre eles

as we travel back in time.

à medida que recuamos no tempo.

Para fazer isso, temos de arranjar um navio de investigação.

To do that, we need to charter a research boat.

This is the James Cook, an ocean-class research vessel

Este é o James Cook, um navio oceanográfico

moored up in Tenerife.

ancorado em Tenerife.

Looks beautiful, right?

É lindo, não é?

Great, if you're not a great mariner.

É óptimo, se não tiverem pés de marinheiro.

Sometimes it looks a little more like this.

Às vezes o aspecto é mais assim.

Aqui somos nós a tentar garantir que não perdemos amostras preciosas.

This is us trying to make sure that we don't lose precious samples.

Everyone's scurrying around, and I get terribly seasick,

Está toda a gente a correr de um lado para o outro e eu enjoo imenso,

so it's not always a lot of fun, but overall it is.

por isso, nem sempre é muito divertido, mas no geral é.

So we've got to become a really good mapper to do this.

Temos de nos tornar muito bons cartógrafos para fazer isto.

You don't see that kind of spectacular coral abundance everywhere.

Não vemos este tipo de abundância espectacular de corais em todo o lado.

It is global and it is deep,

É global e é profundo,

but we need to really find the right places.

mas precisamos de encontrar mesmo os sítios certos.

We just saw a global map, and overlaid was our cruise passage

Vimos agora um mapa global e tinha sobreposto o nosso percurso

from last year.

do ano passado.

This was a seven-week cruise,

Foi uma expedição de sete semanas,

and this is us, having made our own maps

e aqui estamos nós, tendo feito os nossos próprios mapas

of about 75,000 square kilometers of the seafloor in seven weeks,

de cerca de 75 000 quilómetros quadrados de fundo marinho em sete semanas,

but that's only a tiny fraction of the seafloor.

o que é uma ínfima fracção do fundo marinho.

We're traveling from west to east,

Estamos a viajar de oeste para leste,

over part of the ocean that would look featureless on a big-scale map,

numa parte do oceano que não teria nada a assinalar num mapa a grande escala,

but actually some of these mountains are as big as Everest.

mas algumas destas montanhas são tão altas quanto o Everest.

So with the maps that we make on board,

Com os mapas que fazemos a bordo,

we get about 100-meter resolution,

atingimos uma resolução de cerca de 100 metros,

enough to pick out areas to deploy our equipment,

o suficiente para escolher áreas para lançar o equipamento,

but not enough to see very much.

mas não o suficiente para vermos muito.

To do that, we need to fly remotely-operated vehicles

Para isso, precisamos de enviar veículos não tripulados

about five meters off the seafloor.

até cerca de cinco metros acima do fundo marinho.

And if we do that, we can get maps that are one-meter resolution

Se fizermos isso, obtemos mapas com resolução de um metro

down thousands of meters.

a milhares de metros de profundidade.

Here is a remotely-operated vehicle,

Aqui está um veículo não tripulado (ROV),

a research-grade vehicle.

um veículo próprio para investigação.

You can see an array of big lights on the top.

Podem ver uma série de luzes grandes na parte de cima.

There are high-definition cameras, manipulator arms,

Há câmaras de alta definição, braços de manipulação,

and lots of little boxes and things to put your samples.

e uma data de caixinhas e coisas para pôr as nossas amostras.

Here we are on our first dive of this particular cruise,

Aqui estamos nós no nosso primeiro mergulho desta expedição em particular,

plunging down into the ocean.

a mergulhar bem fundo no oceano.

We go pretty fast to make sure the remotely operated vehicles

Vamos bastante depressa para garantir que os ROV

are not affected by any other ships.

não são afectados por nenhuns outros navios.

And we go down,

Descemos

and these are the kinds of things you see.

e aqui está o tipo de coisas que se vêem.

These are deep sea sponges, meter scale.

Estas são esponjas do oceano profundo, à escala de um metro.

This is a swimming holothurian -- it's a small sea slug, basically.

Aqui está uma holotúria nadadora — basicamente é uma lesma-do-mar pequena.

Aqui está em câmara lenta.

This is slowed down.

Most of the footage I'm showing you is speeded up,

A maior parte dos vídeos está acelerada,

because all of this takes a lot of time.

porque tudo isto leva muito tempo.

This is a beautiful holothurian as well.

Aqui está também uma bela holotúria.

And this animal you're going to see coming up was a big surprise.

Este animal que vão ver a aparecer foi uma grande surpresa.

I've never seen anything like this and it took us all a bit surprised.

Nunca tinha visto nada assim e surpreendeu-nos a todos.

Isto já foi após 15 horas de trabalho e já estávamos bem rápidos no gatilho,

This was after about 15 hours of work and we were all a bit trigger-happy,

e de repente este monstro marinho gigante começou a rolar ali ao lado.

and suddenly this giant sea monster started rolling past.

It's called a pyrosome or colonial tunicate, if you like.

Chama-se um pirossoma, ou um tunicado colonial, se quiserem.

This wasn't what we were looking for.

Não era disto que estávamos à procura.

We were looking for corals, deep sea corals.

Estávamos à procura de corais, corais do oceano profundo.

You're going to see a picture of one in a moment.

Vão ver uma imagem de um já a seguir.

It's small, about five centimeters high.

É pequeno, tem uns cinco centímetros de altura.

It's made of calcium carbonate, so you can see its tentacles there,

É feito de carbonato de cálcio e podem ver os tentáculos aqui,

moving in the ocean currents.

ao sabor das correntes do oceano.

An organism like this probably lives for about a hundred years.

Um organismo assim vive provavelmente uns cem anos.

And as it grows, it takes in chemicals from the ocean.

Á medida que cresce vai captando substâncias químicas do oceano.

And the chemicals, or the amount of chemicals,

E as substâncias, ou a quantidade de substâncias,

depends on the temperature; it depends on the pH,

dependem da temperatura; dependem do pH,

it depends on the nutrients.

dependem dos nutrientes.

And if we can understand how these chemicals get into the skeleton,

Se conseguirmos compreender como são incorporadas no esqueleto,

we can then go back, collect fossil specimens,

podemos voltar, colher exemplares fósseis,

and reconstruct what the ocean used to look like in the past.

e reconstruir o aspecto do oceano no passado.

And here you can see us collecting that coral with a vacuum system,

Aqui podem ver-nos a colher este coral com um sistema de vácuo,

and we put it into a sampling container.

e a colocá-lo no recipiente de amostras.

We can do this very carefully, I should add.

Fazemos isto com muito cuidado, devo acrescentar.

Some of these organisms live even longer.

Alguns destes organismos vivem até mais tempo.

This is a black coral called Leiopathes, an image taken by my colleague,

Este é um coral preto chamado Leiopathes, uma imagem captada pelo meu colega,

Brendan Roark, about 500 meters below Hawaii.

Brendan Roark, a cerca de 500 metros de profundidade no Havai.

Four thousand years is a long time.

Quatro mil anos é muito tempo.

If you take a branch from one of these corals and polish it up,

Se pegarmos num ramo de um destes corais e o polirmos,

this is about 100 microns across.

isto são cerca de 100 micrómetros de diâmetro.

And Brendan took some analyses across this coral --

O Brendan fez algumas análises ao longo deste coral

you can see the marks --

— podem ver as marcas —

and he's been able to show that these are actual annual bands,

e conseguiu mostrar que, na verdade, estas são bandas anuais,

so even at 500 meters deep in the ocean,

portanto, mesmo a 500 metros de profundidade,

corals can record seasonal changes,

os corais conseguem registar as alterações sazonais,

which is pretty spectacular.

o que é mesmo espectacular.

But 4,000 years is not enough to get us back to our last glacial maximum.

Mas 4000 anos não é suficiente para nos levar ao nosso último máximo glaciar.

So what do we do?

Então, o que fazemos?

We go in for these fossil specimens.

Procuramos estes exemplares fósseis.

Isto é o que me torna muito impopular junto da minha equipa de investigação.

This is what makes me really unpopular with my research team.

So going along,

Vamos andando,

there's giant sharks everywhere,

há tubarões gigantes por todo o lado,

there are pyrosomes, there are swimming holothurians,

há pirossomas, há holotúrias nadadoras,

there's giant sponges,

há esponjas gigantes,

but I make everyone go down to these dead fossil areas

mas eu faço toda a gente descer até estas áreas de fósseis mortos

and spend ages kind of shoveling around on the seafloor.

e passar tempos infinitos a revolver o fundo marinho.

And we pick up all these corals, bring them back, we sort them out.

Apanhamos estes corais, trazemo-los, identificamo-los.

But each one of these is a different age,

Mas cada um destes tem uma idade diferente,

and if we can find out how old they are

e se conseguirmos descobrir quantos anos têm

and then we can measure those chemical signals,

e depois conseguirmos medir estes sinais químicos,

this helps us to find out

isso ajuda-nos a descobrir

what's been going on in the ocean in the past.

o que se passou no oceano no passado.

So on the left-hand image here,

Portanto, aqui na imagem à esquerda

I've taken a slice through a coral, polished it very carefully

cortei uma fatia de um coral, poli-o com muito cuidado

and taken an optical image.

e captei uma imagem óptica.

On the right-hand side,

Do lado direito,

we've taken that same piece of coral, put it in a nuclear reactor,

peguei no mesmo pedaço de coral, pu-lo num reactor nuclear,

induced fission,

induzi a fissão,

and every time there's some decay,

e de cada vez que há um decaimento

you can see that marked out in the coral,

podem vê-lo marcado no coral

so we can see the uranium distribution.

e podemos ver a distribuição do urânio.

Why are we doing this?

Porque estamos a fazer isto?

Uranium is a very poorly regarded element,

O urânio é um elemento de fama muito duvidosa,

but I love it.

mas eu adoro-o.

The decay helps us find out about the rates and dates

O decaimento ajuda-nos a descobrir as taxas e as datas

of what's going on in the ocean.

do que se passa no oceano.

And if you remember from the beginning,

Recordando o que disse ao início,

that's what we want to get at when we're thinking about climate.

é isso que pretendemos quando estamos a pensar no clima.

So we use a laser to analyze uranium

Então usamos um laser para analisar o urânio

and one of its daughter products, thorium, in these corals,

e um dos produtos-filho, o tório, nestes corais,

and that tells us exactly how old the fossils are.

e isso diz-nos exactamente qual a idade dos fósseis.

This beautiful animation of the Southern Ocean

Vou usar esta bela animação do Oceano Antárctico,

I'm just going to use illustrate how we're using these corals

só para ilustrar como estamos a usar estes corais

to get at some of the ancient ocean feedbacks.

para chegar a alguns "feedbacks" do oceano antigo.

You can see the density of the surface water

Podem ver a densidade da água superficial

in this animation by Ryan Abernathey.

nesta animação do Ryan Abernathey.

It's just one year of data,

É só um ano de dados,

but you can see how dynamic the Southern Ocean is.

mas podem ver como o Oceano Antárctico é dinâmico.

The intense mixing, particularly the Drake Passage,

A mistura intensa, sobretudo no Estreito de Drake,

which is shown by the box,

que está assinalada no rectângulo,

is really one of the strongest currents in the world

é realmente uma das correntes mais fortes do mundo

e passa por aqui, indo de oeste para leste.

coming through here, flowing from west to east.

A mistura é muito turbulenta,

It's very turbulently mixed,

because it's moving over those great big undersea mountains,

porque está a deslocar-se sobre estas enormes montanhas submarinas,

and this allows CO2 and heat to exchange with the atmosphere in and out.

e isto permite que haja trocas de CO2 e de calor com a atmosfera.

And essentially, the oceans are breathing through the Southern Ocean.

Essencialmente, os oceanos estão a respirar através do Oceano Antárctico.

We've collected corals from back and forth across this Antarctic passage,

Recolhemos corais, para trás e para a frente,

através deste estreito do Antárctico

e descobrimos algo surpreendente com a minha datação com urânio:

and we've found quite a surprising thing from my uranium dating:

the corals migrated from south to north

os corais migraram de sul para norte

during this transition from the glacial to the interglacial.

durante esta transição do glacial para o interglacial.

Não sabemos bem porquê,

We don't really know why,

but we think it's something to do with the food source

mas achamos que terá a ver com as fontes de alimento

and maybe the oxygen in the water.

e talvez com o oxigénio na água.

So here we are.

Aqui temos.

I'm going to illustrate what I think we've found about climate

Vou ilustrar o que acho que descobrimos sobre o clima

a partir dos corais do Oceano Antárctico.

from those corals in the Southern Ocean.

Subimos e descemos montanhas submarinas.

We went up and down sea mountains. We collected little fossil corals.

Recolhemos pequenos corais fósseis.

Aqui está a minha ilustração disso.

This is my illustration of that.

We think back in the glacial,

Achamos que, na era glacial,

a partir da análise que fizemos dos corais,

from the analysis we've made in the corals,

that the deep part of the Southern Ocean was very rich in carbon,

a parte profunda do Oceano Antárctico era muito rica em carbono

and there was a low-density layer sitting on top.

e havia uma camada de baixa densidade estagnada na parte superior.

That stops carbon dioxide coming out of the ocean.

Isso impede que o dióxido de carbono saia do oceano.

We then found corals that are of an intermediate age,

Depois encontrámos corais de idade intermédia,

and they show us that the ocean mixed partway through that climate transition.

e eles mostram uma mistura parcial do oceano ao longo da transição climática.

That allows carbon to come out of the deep ocean.

Isso permite que o carbono saia do oceano profundo.

And then if we analyze corals closer to the modern day,

E depois se analisarmos corais mais próximos dos dias de hoje,

or indeed if we go down there today anyway

ou se mergulharmos até lá hoje

and measure the chemistry of the corals,

e medirmos a química dos corais,

we see that we move to a position where carbon can exchange in and out.

vemos que passamos para uma posição na qual pode haver trocas de carbono.

So this is the way we can use fossil corals

É assim que podemos usar corais fósseis

to help us learn about the environment.

para nos ajudar a saber mais sobre o ambiente.

So I want to leave you with this last slide.

Queria deixar-vos com esta última imagem.

It's just a still taken out of that first piece of footage that I showed you.

É uma imagem parada da primeira filmagem que vos mostrei.

This is a spectacular coral garden.

É um jardim de coral espectacular.

We didn't even expect to find things this beautiful.

Nem sequer esperávamos encontrar coisas tão bonitas.

It's thousands of meters deep.

Está a milhares de metros de profundidade.

There are new species.

Há espécies novas.

It's just a beautiful place.

É um sítio simplesmente lindo.

There are fossils in amongst,

Há fósseis ali misturados,

and now I've trained you to appreciate the fossil corals

e agora já vos treinei para apreciarem os corais fósseis

that are down there.

que há ali no fundo.

So next time you're lucky enough to fly over the ocean

Da próxima vez que tiverem a sorte de sobrevoar o oceano,

or sail over the ocean,

ou de navegar no oceano,

just think -- there are massive sea mountains down there

pensem — há montanhas submarinas maciças ali em baixo

that nobody's ever seen before,

que nunca ninguém viu

and there are beautiful corals.

e há corais lindíssimos.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)