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Os dados coletados em um estudo sobre poluição dos corais revelaram os fatores que influenciaram a ampliação da magnitude do furacão Maria, que atingiu o caribe em 2017
Uma equipe de cientistas do Serviço Geológico dos Estados Unidos da America (EUA), que estudava a poluição que circulava em torno de alguns dos corais ameaçados da ilha de Porto Rico, foi surpreendida pela passagem devastadora do furacão Maria em 2017. Posteriormente, descobriram uma dinâmica oceânica relacionada aos furacões que nenhum cientista jamais havia registrado devido a alguns dos seus instrumentos sobreviverem ao furacão Maria e coletarem dados importantes para a previsão de tempestades, revelando que os ventos do furacão Maria mudaram a direção e o fluxo das águas superficiais com tanta força que as águas frias das profundezas do Mar do Caribe não conseguiram subir à superfície e resfriar o furacão.
O furacão Maria, de categoria 4, atingiu a ilha de Porto Rico no início de 20 de setembro de 2017, com ventos de 250 quilômetros por hora (Km/h) e chuvas torrenciais. Em seu rastro, deixou quase 3.000 pessoas mortas, uma queda de energia que durou quase um ano e mais de US$ 90 bilhões em danos a residências, empresas e infraestrutura essencial, incluindo estradas e pontes. Durante semanas, o resto do mundo ficou no escuro sobre a extensão total da devastação, porque Maria havia destruído o principal radar meteorológico da ilha e quase todas as torres de telefonia celular.
Apenas alguns meses antes da passagem deste furacão, a oceanógrafa Olivia Cheriton e sua equipe do Serviço Geológico dos EUA haviam ancorado seus instrumentos a alguns quilômetros a sudoeste de Porto Rico. Os instrumentos, colocados ao largo da cidade litorânea de La Parguera, estavam lá para rastrear a poluição que circulava em torno de alguns dos corais ameaçados da ilha. Mais de meio ano se passou antes que ela descobrisse o destino improvável desses instrumentos: eles sobreviveram e capturaram dados inéditos sobre a dinâmica oceânica relacionada aos furacões.
A principal explicação para a força de Maria é que as correntes costeiras movidas pelo vento interagiram com o fundo do mar de uma forma que impediu Maria de puxar água fria das profundezas do mar até a superfície. A superfície do mar permaneceu quente e o calor é a fonte de combustível de um furacão, então uma superfície do mar mais quente leva a uma tempestade mais intensa. Como Cheriton descobriu mais tarde, o fenômeno com o qual ela se deparou provavelmente desempenhou um papel na manutenção do status de Categoria 4 de Maria, pois atingiu Porto Rico por oito horas.
Normalmente, o caminho de uma tempestade é guiado por características atmosféricas de grande escala e prontamente observáveis, como ventos alísios, um tipo de vento constante e úmido que tem ocorrência nas zonas subtropicais em baixas altitudes, e zonas de alta pressão. Sua intensidade, por outro lado, é impulsionada por eventos climáticos dentro do furacão e pela ação das ondas nas profundezas do oceano. As descobertas de Cheriton e colegas ajudam a explicar por que os furacões costumam ficar mais fortes antes de atingir a terra firme e, portanto, podem ajudar os meteorologistas a fazer previsões mais precisas.
O objetivo original da pesquisa de Cheriton era descobrir como as correntes marítimas transportam sedimentos de poluição da Baía de Guánica – onde o Vale de Lajas deságua no Mar do Caribe – para os ecossistemas marinhos intocados, de águas mais profundas, a 10 quilômetros a oeste da Reserva Natural La Parguera, famosa por suas águas bioluminescentes. Essa área poderia ser um refúgio para espécies de corais que estavam morrendo em áreas mais rasas.
Diversos corais ameaçados, como os chifres de alce e corais estelares montanhosos, chamados de “os filhos-propaganda do declínio dos recifes do Caribe” pelo geólogo marinho Clark Sherman, vivem perto da costa em algumas das maiores concentrações registradas do mundo de produtos químicos industriais agora proibidos. Esses produtos químicos, como as substâncias chamadas de bifenilos policlorados, ou PCBs, impedem a reprodução, o crescimento, a alimentação e as respostas defensivas dos corais, diz Sherman, da Universidade de Porto Rico-Mayagüez.
A principal artéria para essa poluição é o Rio Loco. Ele lança um escoamento tóxico de sedimentos erodidos das estradas de terra do Vale do Lajas e plantações de café na Baía de Guánica, que sustenta uma comunidade de pescadores. Outros possíveis contribuintes para a poluição incluem derramamentos de óleo, uma fábrica de fertilizantes, esgoto e usinas de açúcar extintas. Metade dos corais do Caribe morreu desde que o monitoramento começou na década de 1970, e a poluição é uma das principais causas.
Em junho de 2017 foram instalados sensores subaquáticos para medir e rastrear as correntes neste ambiente marinho ameaçado. Trabalhando em conjunto, os instrumentos forneceram um retrato instantâneo de alta resolução, do fundo do mar à superfície, da hidrodinâmica do oceano em uma base quase contínua. No entanto, não estava nos planos dos pesquisadores que os instrumentos logo seriam atingidos por uma das tempestades mais destrutivas da história.
Todos os furacões começam como uma área de baixa pressão, que por sua vez suga mais vento, acelerando a ascensão do ar quente ou convecção. Os ventos contrários conhecidos como ventos de cisalhamento podem às vezes derrubar o cone de ar úmido que está subindo em espiral. Mas isso não aconteceu, então Maria continuou a crescer em tamanho e intensidade. Os meteorologistas esperavam que o Maria perdesse força ao se mover pelo Caribe, enfraquecido pela onda de água mais fria que o furacão Irma, havia agitado duas semanas antes.
Em vez disso, Maria seguiu para o sul e dentro 15 horas após atingir a terra firme, a velocidade máxima sustentada do vento dobrou, atingindo um nível de casa de 260 quilômetros por hora. Essa duplicação intensificou a tempestade de uma Categoria 1 mais branda (ainda perigosa) para uma Categoria 5 forte. Os modelos de previsão por computador não foram capazes de prever uma intensificação tão rápida.
A equipe de Cheriton notou primeiramente, quando conseguiu recuperar seus dados, que as águas das enchentes das chuvas maciças trazidas por Maria empurraram muitos sedimentos poluídos para os recifes fora da Baía de Guánica, aumentando as concentrações de PCB e ameaçando a saúde dos corais. Mas, alguns meses após a tempestade, a poluição não atingiu os recifes mais profundos.
Só então os pesquisadores perceberam que seus dados contavam também outra história: o que acontece debaixo d’água durante um grande furacão. Eles presumiram que outros pesquisadores já haviam capturado anteriormente um perfil das profundezas do oceano sob um furacão na beira de uma ilha tropical. Notavelmente, não foi esse o caso. “Ninguém mediu isso antes, muito menos relatou em qualquer literatura publicada”, diz Cheriton. A equipe começou a explorar os dados do furacão sem saber aonde isso poderia levar.
A equipe passou então a analisar os valores de temperatura, velocidade atual e salinidade usando algoritmos de computador. O gradiente de temperatura que mostrava as ondas internas ou submarinas do oceano era diferente de tudo que ela já tinha visto. Durante o furacão, os 20 metros superiores do Mar do Caribe permaneceram consistentemente acima de 26º C, alguns graus mais quentes do que as camadas abaixo.
Mas as águas superficiais deveriam ter sido resfriadas se, como esperado, os ventos de Maria tivessem agido como uma colher grande, misturando a superfície quente com a água fria agitada do fundo do mar 50 a 80 metros abaixo. Normalmente, a temperatura da superfície mais fria restringe o fornecimento de calor, enfraquecendo o furacão. Mas a água fria não estava chegando à superfície.
Na crista da plataforma da ilha, onde o fundo do mar desce, os dados de velocidade atuais revelaram um amplo fluxo de água jorrando da costa a quase 1 metro por segundo, como se fosse uma mangueira de incêndio. Várias horas antes de Maria chegar, a corrente impulsionada pelo vento havia mudado de direção e agora estava se movendo uma ordem de magnitude mais rápido. A água da superfície se tornou assim uma barreira, prendendo a água fria abaixo dela.
Como resultado, a superfície ficou quente, aumentando a força do furacão. As camadas mais frias abaixo começaram a se empilhar verticalmente em camadas distintas, uma em cima da outra, sob as águas jorrando acima.
2. Os ventos da costa empurram a corrente para o mar. A água mais fria sobe, mas não consegue atingir a superfície, por isso fica presa em águas mais quentes (amarelas).
3. O vento inverte a direção e a corrente de superfície relaxa, permitindo que as camadas profundas mais frias finalmente venham à tona.
Fonte: Adaptado de O.M. Cheriton et al. Science Advances 2021. Reprodução: sciencenews.org
Cheriton calculou que, com o fenômeno da mangueira de incêndio, a contribuição das águas costeiras nesta área para a intensidade de Maria foi, em média, 65% maior, em comparação com o que teria sido de outra forma.
Os dados de Porto Rico mostram que os ventos costeiros sobre uma plataforma de ilha íngreme produziram o efeito oposto e devem ajudar os pesquisadores a entender melhor a mistura de áreas costeiras induzida por tempestades. Isso pode ajudar a identificar deficiências nos modelos de computador ao fornecer orientação aos meteorologistas de rastreamento de tempestades. As descobertas inesperadas também podem ajudar os cientistas a entender melhor os recifes de coral e o papel que desempenham na proteção das costas. “Quanto mais estudamos o oceano, especialmente perto da costa mais podemos melhorar as condições dos corais e das pessoas que vivem na ilha”.
Colaboração: Jéssica de Moura Soares sobre a autora
Jéssica de Moura Soares é bacharel em Biotecnologia pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Mestre e agora doutoranda em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (USP). Se interessa por iniciativas onde a ciência ajuda a transformar o mundo em um lugar mais sustentável e igualitário. Entusiasta da divulgação científica, acredita que a ciência tem que ser de fácil acesso a todos.
Fontes e mais informações sobre o tema:
Matéria no site Science News, intitulada “A coral pollution study unexpectedly helped explain Hurricane Maria’s fury”, publicada em 7/09/22. https://www.sciencenews.org/article/coral-reef-pollution-hurricane-maria-puerto-rico-ocean
