Amazônia 115

BRASIL GANHA 1,7 MILHÃO DE HECTARES DE ÁGUA EM 2022

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MAIS CONTEÚDO

MELHORIA ECOLÓGICA DOS ECOSSISTEMAS DE ÁGUA DOCE BENEFICIA PEIXES E PESSOAS

Em 2022, a superfície de água anual do Pantanal aumentou pela primeira vez desde 2018. Apesar disso, o bioma ainda passa por um período seco: a diferença da superfície de água com a média da série histórica é de 60,1%. O Pampa também registrou queda de -1,7% em relação a média, alcançando a menor área de superfície de água de toda a série histórica. Todos os demais biomas ganharam superfície de água em 2022: Cerrado (+11,1%), Amazônia (+6,2%), Caatinga (+4,9%) e Mata Atlântica... 17

Esta chamada gestão baseada no ecossistema é, no entanto, raramente implementada porque é dispendiosa. Também faltam evidências de que o manejo de habitat baseado no ecossistema seja mais eficaz do que alternativas óbvias, como liberar animais para aumentar os estoques. Lição importante para a conservação dos peixes Uma equipe de pesquisa baseada em Berlim, em estreita cooperação com vários clubes de pesca organizados na Associação de Pescadores da Baixa Saxônia...

ÁGUAS SUBTERRÂNEAS ANTIGAS

As comunidades que dependem do rio Colorado estão enfrentando uma crise de água. O Lago Mead, o maior reservatório do rio, caiu a níveis nunca vistos desde que foi criado pela construção da Represa Hoover, cerca de um século atrás. Arizona e Nevada estão enfrentando seus primeiros cortes obrigatórios de água , enquanto a água está sendo liberada de outros reservatórios para manter as usinas hidrelétricas do rio Colorado funcionando.Se nem mesmo o poderoso Colorado e seus reservatórios estão imunes ao calor e à seca agravados pelas mudanças climáticas...

A ÁGUA DE QUE VOCÊ PRECISA, PODERÁ SER PURIFICADA POR GEL SOLAR

O acesso à água potável está sendo prejudicado à medida que a população humana aumenta e a contaminação afeta as fontes de água doce. Os dispositivos atualmente em desenvolvimento que limpam a água suja usando a luz do sol podem produzir apenas alguns galões de água por dia. Mas agora, pesquisadores da ACS Central Science relatam como as esponjas de bucha inspiraram um hidrogel poroso movido a luz solar que poderia potencialmente purificar água suficiente para satisfazer as necessidades diárias de alguém...

SENSORES DE ÁGUA PARA UMA AGRICULTURA

MAIS INTELIGENTE

O uso eficiente da água é um desafio fundamental para os agricultores que precisam alimentar a crescente população global diante das mudanças climáticas. “O manejo da irrigação pode ajudar a melhorar a qualidade das colheitas, diminuir os custos agrícolas e preservar a água”, diz Mohamed Eddaoudi, que liderou a pesquisa junto com Khaled Salama. “Sensores de umidade do solo altamente sensíveis e seletivos oferecem o potencial de melhorar o processo de gerenciamento de água”, acrescenta Salama. Os MOFs podem ser...

Atlântico Norte tem aquífero subterrâneo gigante de água doce

Cientistas dizem que um enorme aquífero de água doce descoberto na costa dos EUA pode ajudar a mitigar as crises hídricas na América do Norte e no exterior. Em um estudo liderado por cientistas da Universidade de Columbia, os pesquisadores dizem que o gigantesco aquífero subterrâneo se estende pelo menos de Nova Jersey a Massachusetts e se estende para o oceano, atingindo a borda da plataforma continental. Os cientistas dizem que se a água contida no aquífero fosse um lago ao nível da superfície, cobriria cerca...

[05] A importância dos corredores de água doce na Amazônia [14] Tratado dos Oceanos: Estados Membros da ONU chegam a um acordo histórico para proteger o alto mar após décadas de negociações - IGC-5.2 [20] Água, clima em preparação para pandemias [22] Elevação do mar ameaça êxodo em massa em escala “bíblica” [25] A água finalmente se tornou uma prioridade para as mudanças climáticas [35] A limpeza do oceano: Removendo efetivamente o dióxido de carbono da água do oceano [38] Sensores de água para uma agricultura mais inteligente [40] Inundações futuras destruirão economias de nações em desenvolvimento [42] Perspectivas em mudança: como podemos melhorar a segurança hídrica [00] [45] Mais um ano de calor recorde para os oceanos [00] [52] O que está acontecendo com a camada de gelo da Groenlândia [57] Tecnologia de monitoramento de água baseada em E. coli [60] Quantas eras glaciais a Terra teve e os humanos poderiam sobreviver a uma? [62] A poluição da água costeira se transfere para o ar no aerossol de spray marítimo e atinge as pessoas em terra [64] Em imagens: o impacto da crise climática e da atividade humana nos nossos oceanos

CEP: 66033-800

Belém-Pará-Brasil

DIRETOR Rodrigo Barbosa Hühn

PRODUTOR E EDITOR

Ronaldo Gilberto Hühn

COMERCIAL Alberto Rocha, Rodrigo B. Hühn

ARTICULISTAS/COLABORADORES

Alan Seltzer, American Chemical Society, Kevin M. Befus, Marissa Grunes, Projeto MapBiomas, Robert Monroe, Ronaldo G. Hühn, Universidade de Melbourne, Universidade da Califórnia/Irvine, Vidhisha Samarasekara;

FOTOGRAFIAS

A.Vargas Terrones /IAEA), Alan Seltzer, Agência Anadolu/Getty Images, Avijit Ghosh / Climate Visuals, American Chemical Society (ACS). B. Sherwood Lollar et al., CFOTO/Sipa USA)/41066171//2208250138, CIAT, Colby Bignell / Climate Visuals, Constant Loubier no Unsplash, Florian Möllers, Frontiers in Marine Science, Hamish John Appleby / IWMI, Munir uz Zaman / AFP/Arquivo, Ian Young, IGB, IISD/ENB | Mike Muzurakis, James St. John/Flickr, Lorena Lisiecki, Maria Fuchs via Getty Images, Matt Hunt/NurPhoto/REX/Shutterstock, MIT/cortesia dos pesquisadores, Morgan Bennet Smith, NASA/JPLCaltech, Mateus Pendergrat, Moh Niaz Sharief/Zuma Press Wire/Rex/Shutterstock, Naja Bertolt Jensen/ Unsplash, Neil Palmer, ONU/Loey Felipe, Patrick Perkins / Unsplash, PNAS, Projeto MapBiomas, Regina Ragan/UCI, Sébastien Bozon / AFP - Getty ImagesThomas Klefoth, Thor Wegner/DeFodi, Universidade da Califórnia -Irvine, Universidade da Califórnia - San Diego, Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (KAUST), Universidade de Melbourne, USGS, Vidhisha Samarasekara,zWikimedia Commons;

EDITORAÇÃO ELETRÔNICA

Editora Círios SS LTDA

DESKTOP

Rodolph Pyle

NOSSA CAPA Água, mar, biodiversidade e resiliência, em superposição e arranjo de imagens. Foto Arquivos da Revista Amazônia

A importância dos corredores de água doce na Amazônia

No entanto, existem poucos estudos sobre o monitoramento de corredores de água doce e sua importância para a biodiversidade e serviços ecossistêmicos relacionados. Um novo estudo “Identificando o status atual e futuro dos corredores de conectividade de água doce na Bacia Amazônica”, publicado na Conservation Science and Practice, avalia as áreas críticas que precisam ser protegidas para manter esse delicado equilíbrio.

O estudo foi co-autoria de Bernardo Caldas, pesquisador da Alliance of Bioversity e CIAT e diretor do MEL para CALPE, e Michele Thieme. “Os dados e informações gerados por esse grupo de pesquisa são cruciais para a gestão consciente e integrada dos ecossistemas de água doce na Amazônia.

A Bacia Amazônica apresenta uma vasta rede de rios saudáveis e de fluxo livre, que fornecem habitat para a fauna de água doce mais biodiversa de qualquer bacia do mundo. No entanto, os desenvolvimentos de infraestrutura existentes e futuros, incluindo barragens, ameaçam sua integridade diminuindo a conectividade do rio, alterando os fluxos ou alterando os regimes de sedimentos, o que pode afetar as espécies de água doce. Neste estudo, avaliamos rios críticos que precisam ser mantidos como corredores de conectividade de água doce (FCCs) para espécies seletivas de água doce – peixes migratórios de longa distância e tartarugas (ambos com migrações > 500 km) e botos. Definimos FCCs como trechos fluviais de conectividade fluvial ininterrupta que fornecem importantes habitats ribeirinhos e de várzea para espécies migratórias de longa distância e outras espécies e que mantêm funções ecossistêmicas associadas. Avaliamos mais de 340.000 km de rio, começando com uma avaliação do estado de conectividade de todos os rios e, em seguida, combinando o estado do rio com modelos de ocorrência de espécies-chave para mapear onde ocorrem os FCCs e como eles poderiam ser afetados em um cenário de barragens propostas. Identificamos que em 2019, 16 dos 26 rios muito longos (>1000 km) são de fluxo livre, mas apenas 9 permaneceriam com fluxo livre se todas as barragens propostas fossem construídas. Entre os rios longos e muito longos (>500 km), 93 são considerados FCCs. No cenário futuro, um quinto desses FCCs longos e muito longos - aqueles que são de importância crítica para migrantes e golfinhos de longa distância - perderiam seu status de FCC, incluindo o Amazonas, o Negro, Marañón, Napo , Rios Ucayali, Preto do Igap o Açu, Beni e Uraricoera. Para evitar impactos de infraestrutura mal localizada, defendemos o planejamento dos recursos hídricos e energéticos na escala da bacia que avalia as opções alternativas de desenvolvimento e limita o desenvolvimento que terá impacto nas FCCs. Os resultados também destacam onde os corredores podem ser designados como protegidos de fragmentação futura.

A floresta e a bacia amazônica são cruciais para o equilíbrio dos sistemas ambientais da Terra que possibilitam a vida como a conhecemos. A maior floresta tropical do mundo cobre 6,7 milhões de quilômetros quadrados e abrange a maior rede de florestas e rios do mundo, abrigando cerca de 10% da biodiversidade mundial e 20% da água doce do planeta

Fotos: CIAT, Neil Palmer, Wikimedia Commons

Vista aérea da Floresta Amazônica, perto de Manaus, capital do estado brasileiro do Amazonas

Além da biodiversidade, a saúde desses sistemas de água doce é crucial para a produção de alimentos e estratégias de adaptação às mudanças climáticas”, disse Caldas.

Protegendo vários serviços ecossistêmicos

Os rios e sistemas de água doce relacionados (várzeas e lagos temporários) na Amazônia têm múltiplas funções: eles fornecem habitats para populações de peixes de água doce que fornecem segurança alimentar tanto para as comunidades locais quanto para as cidades da região, eles fornecem sedimentos rio abaixo, mitigam os impactos do clima extremo eventos como secas ou inundações, e fornecem habitats para a biodiversidade. Proteger rios saudáveis e de fluxo livre é crucial para manter esses serviços ecossistêmicos críticos ao longo do tempo.

Os rendimentos pesqueiros atuais são dominados pelas 17 espécies ou grupos de espécies mostrados nos painéis do meio e inferior, bem como o grupo de espécies 1 no painel superior (Barthem & Goulding 2007 ). Créditos da foto para Donald J. Stewart, exceto foto para código de espécie 2, que é anônimo.

Imagens de satélite e sensoriamento remoto oferecem informações únicas sobre a complexa hidrologia da Amazônia

Esta nova pesquisa fornece uma compreensão de onde esses corredores de água doce ou “vias de natação” existem atualmente e onde eles podem desaparecer devido ao futuro desenvolvimento de hidrelétricas que bloqueiam o movimento das principais espécies migratórias na Bacia Amazônica, incluindo peixes, golfinhos e tartarugas.

A intenção desta pesquisa é fornecer um caso para a proteção desses corredores-chave como parte do sistema mais amplo de Áreas Protegidas Regionais da Amazônia, a fim de garantir a vitalidade e a saúde dos ecossistemas locais, fluxos de água doce, qualidade e quantidade de água, florestas e margens estáveis e espécies para as pessoas e a natureza.

Ao conduzir a pesquisa, cientistas de várias organizações e acadêmicos, liderados pelo WWF, analisaram mais de 340.000 km de rios amazônicos, começando com uma avaliação do status de conectividade de todos os rios e combinando-a com a ocorrência de peixes migratórios, tartarugas migratórias e golfinhos.

O mapa resultante mostra onde existem Corredores de Conectividade de Água Doce (FCCs) e onde eles seriam interrompidos em um cenário de desenvolvimento hidrelétrico considerando barragens atualmente propostas ou planejadas.

Corredores de Conectividade de Água Doce (FCCs)

O rio Amazonas tem o maior volume de água doce de qualquer rio do mundo. O rio libera cerca de 200.000 litros de água doce no oceano a cada segundo. Juntos, esse fluxo de água doce representa quase 20% de toda a água do rio que chega ao mar. Esta foto é durante a estação chuvosa

O Brasil está secando: em 30 anos, o país perdeu 1,5 milhão de hectares de superfície de água. Mas 2022 trouxe um pouco de alívio: dados do MapBiomas Água mostram que no ano passado a superfície de água no país ficou 1,5% acima da média da série histórica, que tem início em 1985, ocupando 18,22 milhões de hectares, ou 2% do território nacional. Houve uma recuperação de 1,7 milhão de hectares (10%) em relação a 2021, ano de menor superfície na série histórica. O ano passado foi o primeiro, desde 2013, em que a superfície de água no Brasil ultrapassou a barreira dos 16 milhões de hectares. Ao todo, o país ainda tem em torno de 6% da superfície e 12% do volume de toda a água doce do planeta.

Brasil ganha 1,7 milhão de hectares de água em 2022

Em 2022 o bioma Amazônia apresentou uma superfície de água de 11.304.631 há, aumento de em relação a 2021. Apesar do sinal positivo em 2022, a Amazônia teve sua pior sequência nos anos recentes. Pantanal segue como o bioma com a maior tendência de redução da superfície de água

Em 2022, a superfície de água anual do Pantanal aumentou pela primeira vez desde 2018. Apesar disso, o bioma ainda passa por um período seco: a diferença da superfície de água com a média da série histórica é de 60,1%. O Pampa também registrou queda de -1,7% em relação a média, alcançando a menor área de superfície de água de toda a série histórica. Todos os demais biomas ganharam superfície de água em 2022: Cerrado (+11,1%), Amazônia (+6,2%), Caatinga (+4,9%) e Mata Atlântica (+1,9%).

Entre os estados, Mato Grosso (-48%), Mato Grosso do Sul (-23%) e Paraíba (-12%) também vão na contramão do ganho de superfície de água registrado na maioria dos estados em 2022.

A superfície de água em reservatórios oficiais (monitorados pela Agência Nacional de Águas, ANA) em 2022 também foi a maior dos últimos dez anos: 3.184.448 ha, 12% a mais que a média da série histórica.

Eles respondem por 22% da superfície de água no Brasil; os outros 78% são rios e lagos e pequenas represas.

Ano passado a superfície de água no país ficou 1,5% acima da média da série histórica

por ☆Projeto MapBiomas Fotos: Projeto MapBiomas

Superfície de água do Brasil em 2022

* Em 2022 o Brasil apresentou uma superfície de água de 18,22 Mha.

* Houve uma recuperação de 1,70 Mha (10%) em relação a 2021, ano de 2ª menor superfície na série histórica

* O Brasil possui cerca de 6% da superfície e 12% do volume de água doce do planeta

“Apesar do sinal de recuperação que 2022 representou, a série histórica aponta para uma tendência predominante de redução da superfície de água no Brasil”, alerta Carlos Souza, coordenador do mapeamento do MapBiomas. “Todos os anos mais secos da série histórica do MapBiomas ocorreram nesta e na última década. O intervalo entre 2013 e 2021 engloba os 10 anos com menor superfície de água, o que torna essa última década a mais crítica da série histórica”, destaca.

Todos os biomas perderam superfície de água entre 1985 e 2022, com destaque para o Pantanal, onde a retração foi de 81,7%.

Em segundo lugar vem a Caatinga, que já é o bioma mais seco do país e que perdeu quase um quinto de sua superfície de água (19,1%). Mata Atlântica (-5,7%), Amazônia (-5,5%), Pampa (-3,6%) e Cerrado (-2,6%) também ficaram mais secos. A redução do Pantanal fez com que Mato Grosso do Sul ocupasse a liderança entre os estados com maior perda de superfície de água.

A retração de superfície de água foi de 781.691 hectares, ou 57%.

A tendência de perda de superfície de água foi notada na maioria das bacias e regiões hidrográficas do país.

Quase três em cada quatro sub-bacias hidrográficas (71%) perderam superfície de água nas últimas três décadas.

E mesmo com o aumento geral da superfície de água no país em 2022, um terço (33%) delas ficaram abaixo da média histórica no ano passado.

Variação em relação a média histórica

*Em 2022, a superfície de água no Brasil indicou recuperação, ficando acima 1,5% em relação a média da série histórica

*O Brasil apresentou uma tendência de redução da superfície de água, com menor extensão, em 2021, nos últimos 5 anos = 16,5 Mha (-7,9%).

Comparação da superfície de água mensal em 2021 e 2022 com a média histórica

Tendência de perda e superfície de água nas regiões hidrográficas:

*Apesar do sinal de recuperação, a série histórica mensal aponta tendência predominante de redução de superfície de água no Brasil

*Do território brasileiro, 17% teve perda e 21% teve ganho

As 10 regiões hidrográficas que mais perderam água na série histórica

Superfície de água nas sub-bacias hidrográficas

25 das 76 sub-bacias hidrográficas ficaram abaixo da média histórica em 2022 = 33%.

20 estados tiveram a superfície de água em 2022 acima da média da série histórica

Em alguns casos, como o da bacia do Araguaia-Tocantins, o ganho de superfície de água está associado a hidrelétricas.

As regiões hidrográficas que mais perderam superfície de água na série histórica do MapBiomas foram Paraguai (-591 mil hectares), Atlântico Sul (-21,4 mil hectares) e Atlântico Nordeste Oriental (-4,8 mil hectares).

Mato Grosso do Sul, Mato Grosso e Paraíba apresentaramredução de 34%, 33% e 11%, respectivamente.

70% dos municípios do Brasil tiveram redução na superfície de água nas ultimas três décadas

Já as bacias Atlântico Nordeste Oriental (+65,8 mil hectares), São Francisco (+61,8 mil hectares) e Paraná (+39 mil hectares) tiveram ganho de superfície de água.

Após o ano 2000 há maior variabilidade intra-anual. De 2017 a 2020, por exemplo, sete em cada 12 meses do ano ficaram abaixo da média anual.

Mais uma vez, 2022 foi uma exceção: todos os meses do ano passado tiveram acréscimo na superfície de água em relação a 2021, em média 10%.

Os meses de dezembro a julho permaneceram acima da média histórica mensal, enquanto o período entre agosto á novembro ficou abaixo. duplos mais persistentes?

Superfície de Água nos Biomas

Uma possível explicação é o aumento do aquecimento das altas latitudes, em particular em regiões terrestres como a Sibéria, o norte do Canadá e o Alasca. No verão, essas regiões se aqueceram muito mais rápido do que o oceano Ártico, pois sobre o oceano o excesso de energia é usado para derreter o gelo marinho”. A terra ao redor do oceano Ártico tem visto um aquecimento muito

rápido no verão associado ao rápido recuo na cobertura de neve no final da primavera. “Esta crescente diferença de temperatura entre a terra e o oceano favorece a persistência de estados de jato duplo no verão”, diz Coumou. Kornhuber acrescenta: “Os modelos climáticos tendem a subestimar os riscos climáticos extremos. Assim, pesquisas futuras precisam avaliar até que ponto as relações

identificadas são capturadas pelos modelos, pois as projeções de calor extremo sob emissões contínuas de gases de efeito estufa podem ser muito conservadoras”. Rousi conclui: “Embora isso precise de mais pesquisas, uma coisa é clara: fluxos de jato duplos e sua crescente persistência são fundamentais para entender os riscos atuais e futuros das ondas de calor na Europa Ocidental”.

☆ “Projeto MapBiomas – Mapeamento da superfície de água no Brasil (Coleção 2), acessado em [DATA] através do link: [LINK]”

Tratado dos Oceanos: Estados Membros da ONU chegam a um acordo histórico para proteger o alto mar após décadas de negociações - IGC-5.2

Apenas cerca de 1% do alto mar está atualmente protegido. Finalmente as Nações concordaram com um texto sobre o primeiro tratado internacional para proteger o alto mar , um tesouro frágil e vital que cobre quase metade do planeta. Eles concordaram com um tratado unificado para proteger a biodiversidade em alto mar – representando um ponto de inflexão para vastas extensões do planeta onde a conservação foi anteriormente prejudicada por uma confusa colcha de retalhos de leis

Com a presença de mais de 400 delegados, representando governos, agências especializadas da ONU, organizações não governamentais e academia, o IGC-5.2 foi realizado de 20 de fevereiro a 4 de março de 2023 na sede da ONU em Nova York.

Embora o novo tratado tenha levado muitos anos para ser negociado, o resultado final fornece uma sólida estrutura política geral.

Quando os obstáculos restantes forem superados e o tratado entrar em vigor, ele precisará se posicionar em um ambiente político complexo.

Se, por meio da construção de sinergias apropriadas e atraindo o apoio político necessário, o novo tratado conseguir atuar como uma autoridade central e desempenhar um papel de coordenação eficiente, muitos pensam que pode ser um divisor de águas, abordando a abordagem isolada da gestão dos oceanos e canalizando esforços em direção ao objetivo comum. Neste momento, é impossível dizer se vai corresponder às expectativas ou não. Afinal, o navio acaba de chegar à costa. E os passageiros estão exaustos.

A Convenção das Nações Unidas sobre o Direito do Mar entrou em vigor em 1994, antes que a biodiversidade marinha fosse um conceito bem estabelecido.

O acordo do tratado encerrou duas semanas de negociações em Nova York.

Uma estrutura atualizada para proteger a vida marinha nas regiões fora das águas das fronteiras nacionais, conhecidas como alto mar, está em discussão há mais de 20 anos, mas os esforços anteriores para chegar a um acordo foram repetidamente paralisados.

O navio chegou à costa, disse Rena Lee, presidente da Conferência Intergovernamental (IGC) encarregada de negociar um novo tratado sobre a conservação e uso sustentável da diversidade biológica marinha de áreas fora da jurisdição nacional (BBNJ).

Fotos: IISD/ENB | Mike Muzurakis, Naja Bertolt Jensen/Unsplash, Patrick Perkins / Unsplash,

O tratado de acordo unificado, que se aplica a quase metade da superfície do planeta, foi alcançado recentemente no final do sábado 04/03/2023.

“Na verdade, só temos dois grandes bens comuns globais: a atmosfera e os oceanos”, disse a bióloga marinha de Georgetown, Rebecca Helm.

Embora os oceanos chamem menos atenção, “proteger esta metade da superfície da Terra é absolutamente crítico para a saúde do nosso planeta”.

Nichola Clark, especialista em oceanos do Pew Charitable Trusts que observou as negociações em Nova York, chamou o tão esperado texto do tratado de “uma oportunidade única em uma geração para proteger os oceanos _ uma grande vitória para a biodiversidade”.

O tratado criará um novo órgão para gerenciar a conservação da vida oceânica e estabelecer áreas marinhas protegidas em alto mar. E Clark disse que isso é fundamental para alcançar a promessa recente da Conferência de Biodiversidade da ONU de proteger 30% das águas do planeta, bem como suas terras, para conservação.

Ativistas do Greenpeace exibem uma faixa diante da sede das Nações Unidas durante as negociações em andamento na ONU sobre um tratado para proteger o alto mar em Nova York

A elaboração do tratado, que às vezes parecia em risco, representa “um sucesso histórico e esmagador para a proteção marinha internacional”, disse Steffi Lemke, ministro do Meio Ambiente da Alemanha. “Pela primeira vez, estamos obtendo um acordo vinculante para o alto mar, que até agora mal foi protegido”, disse Lemke. “A proteção abrangente de espécies e habitats ameaçados agora é finalmente possível em mais de 40% da superfície da Terra”. O tratado também estabelece regras básicas para a realização de avaliações de impacto ambiental para atividades comerciais nos oceanos.

“Isso significa que todas as atividades planejadas para o alto mar precisam ser analisadas, embora nem todas passem por uma avaliação completa”, disse Jessica Battle, especialista em governança dos oceanos do Fundo Mundial para a Natureza. Várias espécies marinhas –incluindo golfinhos, baleias, tartarugas marinhas e muitos peixes – fazem longas migrações anuais, atravessando as fronteiras nacionais e o alto mar. Os esforços para protegê-los, juntamente com as comunidades humanas que dependem da pesca ou do turismo relacionado à vida marinha, há muito se mostram difíceis para os órgãos governamentais internacionais. “Este tratado ajudará a unir os diferentes tratados regionais para poder abordar ameaças e preocupações em todas as áreas de distribuição das espécies”, disse Battle. Essa proteção também ajuda a biodiversidade e as economias costeiras, disse Gladys Martinez de Lemos, diretora executiva da Associação Interamericana de Defesa Ambiental, sem fins lucrativos, com foco em questões ambientais na América Latina.

“Os governos deram um passo importante que fortalece a proteção legal de dois terços do oceano e com ela a biodiversidade marinha e os meios de subsistência das comunidades costeiras”, disse ela.

A questão agora é quão bem o ambicioso tratado será implementado. A adoção formal também permanece excelente, com vários conservacionistas e grupos ambientais prometendo observar de perto. O alto mar há muito sofre exploração devido à pesca comercial e à mineração, bem como à poluição por produtos químicos e plásticos. O novo acordo é sobre “reconhecer que o oceano não é um recurso ilimitado e requer cooperação global para usar o oceano de forma sustentável”, disse Malin Pinsky, biólogo da Rutgers University.

Há uma ameaça crescente em todos os ecossistemas, desde a fonte até o mar

Existem cerca de 21.000 pedaços de plástico no oceano para cada pessoa na Terra. E a poluição plástica dobra a cada seis anos

O pacto juridicamente vinculativo para conservar e garantir o uso sustentável da biodiversidade oceânica esteve em discussão por décadas

Melhoria ecológica dos ecossistemas de Água Doce beneficia peixes e pessoas

Esta chamada gestão baseada no ecossistema é, no entanto, raramente implementada porque é dispendiosa. Também faltam evidências de que o manejo de habitat baseado no ecossistema seja mais eficaz do que alternativas óbvias, como liberar animais para aumentar os estoques.

Lição importante para a conservação dos peixes

Uma equipe de pesquisa baseada em Berlim, em estreita cooperação com vários clubes de pesca organizados na Associação de Pescadores da Baixa Saxônia, apresentou um estudo inovador. Cientistas e profissionais trabalharam juntos para conduzir um conjunto de experimentos em lagos inteiros e avaliar os resultados do aprimoramento do habitat baseado no ecossistema versus o estoque de peixes em 20 lagos de cascalho durante um período de seis anos.

Reduzir simultaneamente as emissões de ozônio de baixo nível e outros poluentes climáticos de vida curta, bem como o dióxido de carbono de vida longa, poderia reduzir a taxa de aquecimento global pela metade até 2050, mostra um novo estudo

Em alguns dos lagos, foram criadas zonas adicionais de águas rasas. Em outros lagos, feixes de madeira grossa foram adicionados para aumentar a diversidade estrutural. Outros lagos de estudo foram estocados com cinco espécies de peixes de interesse para a pesca; lagos não manipulados serviram como controles. O estudo foi baseado em uma amostra de mais de 150.000 peixes. O principal resultado: a criação de zonas de águas rasas foi o método mais eficaz para aumentar as populações de peixes.

A biodiversidade está diminuindo rapidamente. Muitas ações de conservação se concentram em espécies únicas. O manejo baseado em ecossistema supera o estoque focado em espécies para aumentar as populações de peixes. Abordagem alternativa é para melhorar de forma abrangente os processos ecológicos e habitats, apoiando assim comunidades inteiras de espécies

Fotos: Florian Möllers, IGB, Thomas Klefoth

Estrutura do modelo denotando as duas classes de tamanho do zooplâncton, três classes de tamanho dos peixes, três tipos funcionais, dois habitats e duas categorias de presas

(A) Interações de alimentação baseadas no tamanho. A linha tracejada indica preferência de alimentação <100%. Para os peixes demersais (verdes), a alimentação nos pelágicos ocorre apenas em regiões ≤ 200 m de profundidade. (B) Dinâmica do ciclo de vida, incluindo crescimento em uma classe de estágio/tamanho diferente (setas sólidas) e reprodução (setas pontilhadas). Silhuetas de fauna cortesia da Rede de Integração e Aplicação, Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland

Estas zonas são ecologicamente importantes para muitas espécies de peixes, especialmente como locais de desova e áreas de berçário para peixes jovens. A introdução de madeira bruta teve apenas efeitos positivos em lagos selecionados; lotação de peixes falhou completamente. “Restaurar processos e habitats ecológicos centrais – manejo baseado em ecossistemas – provavelmente terá efeitos

de longo prazo mais fortes para a reconstrução de espécies e populações de peixes do que ações de conservação restritas e focadas em espécies”, explicou Johannes Radinger, do IGB, principal autor do estudo. Nunca antes as comunidades de peixes foram estudadas em um conjunto tão grande de experimentos em lagos inteiros envolvendo numerosos clubes de pesca e outros praticantes.

“Em contraste com os estudos em laboratório, os experimentos de campo que consideram a variação natural do ecossistema, bem como as interações ecológicas e sociais, permitem obter evidências robustas sobre a eficácia das medidas de manejo”, explicou Thomas Klefoth, professor da Hochschule Bremen e co-iniciador do o projeto.

“Incluir vários lagos de cascalho nos experimentos só foi possível por meio de uma estreita cooperação entre pesquisa e prática. A abordagem transdisciplinar contribuiu para repensar os estoques de peixes e promoveu a aceitação de alternativas de manejo ecossistêmicos mais sustentáveis”, resumiu o líder do estudo, Robert Arlinghaus, professor de Manejo Pesqueiro Integrado no HU e no IGB.

Estrutura do modelo denotando as duas classes de tamanho do zooplâncton, três classes de tamanho dos peixes, três tipos funcionais, dois habitats e duas categorias de presas

(A) Interações de alimentação baseadas no tamanho. A linha tracejada indica preferência de alimentação <100%. Para os peixes demersais (verdes), a alimentação nos pelágicos ocorre apenas em regiões ≤200 m de profundidade. (B) Dinâmica do ciclo de vida, incluindo crescimento em uma classe de estágio/tamanho diferente (setas sólidas) e reprodução (setas pontilhadas). Silhuetas de fauna cortesia da Rede de Integração e Aplicação, Centro de Ciências Ambientais da Universidade de Maryland

O estudo destaca duas mensagens centrais que são relevantes além dos lagos de cascalho para outros ecossistemas aquáticos: a restauração de processos ecológicos tem um impacto mais sustentável em comunidades e espécies do que ações de conservação restritas e focadas em espécies. Além disso, a conservação da biodiversidade de água doce é mais eficaz quando grupos de usuários, como clubes de pesca, assumem a responsabilidade e são apoiados em seus esforços por autoridades, associações e ciência. Esta abordagem permite conciliar a conservação e o uso, pois tanto as espécies quanto as pescas se beneficiam do manejo baseado no ecossistema.

Distribuições históricas médias (1951–2000) da produção (log 10 g WW m –2 d –1 )

Duas mensagens-chave para a conservação da água doce e gestão da pesca

(A) produtores primários líquidos, (B) mesozooplâncton (médio + grande), (C) detritos do fundo do mar, (D) invertebrados bentônicos, (E) peixes forrageiros, (F) grandes peixes pelágicos, (G) peixes demersais e (H) todos os peixes combinados com a parametrização da linha de base

Água, clima em preparação para pandemias

Opresidente da Assembleia Geral da ONU (UNGA) Csaba Kőrösi convocou uma reunião plenária informal para ouvir briefings de cientistas eminentes para informar soluções sustentáveis sobre: a economia da água; clima, conflito e cooperação; e alerta precoce para preparação para pandemias.

Realizados em 7 de fevereiro, os três briefings contribuem para a Conferência da Água 2023 da ONU em março e a Cúpula dos ODS em setembro de 2023, bem como para vários processos de negociação relacionados à transformação atualmente em curso na AGNU.

Em seu discurso de abertura , o presidente da AGNU descreveu a ciência como “leitmotiv e pedra angular” nos trabalhos da 77ª sessão da Assembleia Geral.

Csaba Kőrösi, presidente da Assembleia Geral da ONU (UNGA)

Fotos: Joshua Lanzarini, ODS, ONU, ONU/Eskinder Debebe

Cúpula dos ODS em setembro de 2023

Cúpula dos ODS em setembro de 2023

Ele identificou três “camadas” de trabalho direcionadas a “trazer a ciência para nossa comunidade”: briefings científicos direcionados sobre tópicos relevantes; garantir que o produto das negociações seja relevante e transformador; e desenvolver um futuro mecanismo de validação para o desenvolvimento sustentável. O painel sobre Economia da Água destacou que, pela primeira vez na história da humanidade, ultrapassamos os limites planetários da água. Cientistas alertaram que a demanda por água deve exceder a oferta em 40% no final desta década, pedindo uma correta precificação da água e tornando sustentáveis os sistemas de gestão e conservação da água.

Entre as ferramentas que a humanidade tem à disposição para retomar a gestão da água, os palestrantes destacaram dados, conhecimento científico, tecnologia e finanças. Eles disseram que é fundamental organizar as capacidades e os recursos para conservar a água local e globalmente de maneira coordenada com os esforços para combater as mudanças climáticas e a perda de biodiversidade.

O painel sobre Clima, Conflito e Cooperação alertou que, à luz da mudança climática e da crescente demanda por água, as disputas aumentarão, a menos que os recursos hídricos compartilhados sejam administrados por meio da diplomacia da água baseada na ciência. Entre as ações recomendadas, os palestrantes destacaram medidas preventivas, como redução da pobreza e melhor gestão ambiental e hídrica. Eles também identificaram vários “mudanças no jogo da água”, incluindo a criação de um mecanismo de validação baseado na ciência, um sistema global de informações sobre a água e educação e desenvolvimento de capacidade para trazer ciência e dados para questões de política hídrica.

O painel sobre Alerta Precoce para Preparação Pandêmica reuniu epidemiologistas e pesquisadores que enfatizaram a necessidade de vigilância de patógenos e um sistema global de alerta precoce de código aberto que incluiria dados de uma ampla variedade de fontes e fluxos. Os participantes ouviram apelos por “filantropia de dados” por empresas privadas que compartilham dados para o bem público e por “nova logística” de como esses dados são armazenados e compartilhados. O primeiro de seu tipo, o evento se alinha com o lema do presidente da AGNU de ‘Soluções através da Solidariedade, Sustentabilidade e Ciência’

Alerta Precoce para Preparação Pandêmica. Para acabar com as Pandêmias

Soluções através da Solidariedade, Sustentabilidade e Ciência

Elevação do mar ameaça êxodo em massa em escala “bíblica”

António Guterres, chefe da ONU, pede ação urgente, já que o aumento do clima traz ‘torrente de problemas’ para quase um bilhão de pessoas

Distribuição global de ilhas e costas baixas. O mapa mostra Zonas Costeiras de Baixa Elevação (costas < 10 m acima do nível do mar; linhas azuis; Fonte: Centro Nacional de Dados Geofísicos, NOAA, https://data.nodc.noaa.gov/ cgi-bin/iso?id=gov. noaa.ngdc.mgg.dem:280 ), ilhas com elevação máxima de 10 m acima do nível do mar (pontos pretos), Pequenos Estados Insulares em Desenvolvimento (estrelas amarelas; Fonte: http://unohrlls.org/about-sids/ ) , megacidades costeiras (> 10 milhões de habitantes, < 100 km da costa, < 50 m acima do nível do mar; quadrados vermelhos) e grandes deltas (triângulos verdes).

Devastação evidente

Guterres alertou o Conselho de Segurança que, em qualquer cenário de aumento de temperatura, países de Bangladesh à China, Índia e Holanda estarão todos em risco.

Megacidades em todos os continentes enfrentarão sérios impactos, incluindo Lagos, Bangkok, Mumbai, Xangai, Londres, Buenos Aires e Nova York.

O perigo é especialmente agudo para cerca de 900 milhões de pessoas que vivem em zonas costeiras em altitudes baixas – uma em cada dez pessoas na Terra.

Fotos: Agência Anadolu/Getty Images, Matt Hunt/NurPhoto/REX/Shutterstock, Moh Niaz Sharief/Zuma Press Wire/Rex/Shutterstock, ONU/Loey Felipe

Riscos de aumento do nível do mar

A devastação já é evidente em muitas partes do mundo, disse ele, observando que a elevação do nível do mar dizimou os meios de subsistência no turismo e na agricultura em todo o Caribe. A elevação do nível do mar e outros impactos climáticos já estão forçando as pessoas a se mudarem para Fiji, Vanuatu, Ilhas Salomão e outros lugares. Diante desse cenário, ele pediu ação em várias frentes, incluindo a ampliação da compreensão da comunidade global sobre as causas profundas da insegurança e a abordagem dos impactos da elevação do nível do mar em estruturas legais e de direitos humanos.

Muitas áreas costeiras baixas enfrentam sérios riscos de mudança climática por causa de sua modesta elevação acima do nível do mar, características físicas e ecológicas sensíveis ao clima (por exemplo, praias de coral, ambientes de gelo marinho) e alta exposição e vulnerabilidade da sociedade (por exemplo, alta propensão a inundações). população e densidade de ativos, economias de pequena escala dependentes do mar). A zona costeira de baixa altitude (LECZ) compreende áreas continentais e insulares hidrologicamente conectadas ao mar e não mais do que 10 m acima do nível médio do mar. Inclui uma grande diversidade de sistemas, desde pequenas ilhas a megacidades, dos trópicos aos polos, tanto no Norte Global como no Sul Global, abrigando atualmente ~ 11% da população global e gerando ~ 14% do Produto Interno Bruto global Combinando descarbonização com medidas de mitigação visando não CO2 poluentes é essencial para limitar não apenas o aquecimento de curto prazo (próximos 25 anos), mas também o aquecimento de 2100 abaixo de 2°C.

Inclui uma grande diversidade de sistemas, desde pequenas ilhas a megacidades, dos trópicos aos polos, tanto no Norte Global como no Sul Global, abrigando atualmente ~ 11% da população global e gerando ~ 14% do Produto Interno Bruto global. Um aumento no ritmo do aumento do nível do mar ameaça “um êxodo em massa de populações inteiras em escala bíblica”, alertou o secretário-geral da ONU.

A crise climática está fazendo com que o nível do mar suba mais rápido do que em 3.000 anos, trazendo uma “torrente de problemas” para quase um bilhão de pessoas, de Londres a Los Angeles e de Bangkok a Buenos Aires, disse António Guterres na terça-feira. Algumas nações podem deixar de existir, afogadas nas ondas, disse ele.

Muitas áreas costeiras baixas enfrentam sérios riscos de mudança climática por causa de sua modesta elevação acima do nível do mar, características físicas e ecológicas sensíveis ao clima (por exemplo, praias de coral, ambientes de gelo marinho) e alta exposição e vulnerabilidade da sociedade (por exemplo, alta propensão a inundações). população e densidade de ativos, economias de pequena escala dependentes do mar). A zona costeira de baixa altitude (LECZ) compreende áreas continentais e insulares hidrologicamente conectadas ao mar e não mais do que 10 m acima do nível médio do mar.

O secretário-geral António Guterres (centro à mesa) discursa na reunião do Conselho de Segurança da ONU sobre o aumento do nível do mar e suas implicações para a paz e segurança internacionais

Aumento do nível do mar representa riscos ‘impensáveis’ para o planeta. Crianças caminham pela água da enchente em Palangka Raya, em Kalimantan Central, na Indonésia

Êxodo em massa à medida que as pessoas fogem das comunidades baixas

Dirigindo-se ao conselho de segurança da ONU, Guterres disse que é necessário reduzir as emissões de carbono, abordar problemas como a pobreza que piora o impacto do aumento do mar nas comunidades e desenvolver novas leis internacionais para proteger os desabrigados – e até apátridas. Ele disse que o aumento do nível do mar é um multiplicador de ameaças que, ao danificar vidas, economias e infraestrutura, tem “implicações dramáticas” para a paz e a segurança globais.

O aumento significativo do nível do mar já é inevitável com os níveis atuais de aquecimento global, mas as consequências de não enfrentar o problema são “impensáveis”. Guterres disse: “Comunidades baixas e países inteiros podem desaparecer para sempre. Assistiríamos a um êxodo em massa de populações inteiras em escala bíblica. E veríamos uma competição cada vez mais acirrada por água doce, terra e outros recursos.“Os direitos humanos das pessoas não desaparecem porque seus lares desaparecem”, disse ele. “Sim, isso significa lei internacional de refugiados”.

A Comissão de Direito Internacional está avaliando a situação legal. Em 2020, o comitê de direitos humanos da ONU decidiu que era ilegal que os governos devolvessem pessoas a países onde suas vidas poderiam estar ameaçadas pela crise climática.

Uma nova compilação de dados da Organização Meteorológica Mundial (OMM) mostra que o nível do mar está

subindo rapidamente e o oceano global aqueceu mais rápido no século passado do que em qualquer outro momento nos últimos 11.000 anos. O nível do mar aumenta à medida que a água mais quente se expande e as calotas polares e as geleiras derretem. Petteri Taalas, secretário-geral da OMM, disse: “O aumento do nível do mar impõe riscos às economias, meios de subsistência, assentamentos, saúde, bem-estar, segurança alimentar e hídrica e valores culturais no curto e longo prazo”.

O nível médio global do mar aumentou 0,20 m entre 1901 e 2018, com uma taxa média de aumento de 1,3 mm/ano entre 1901 e 1971, 1,9 mm/ano entre 1971 e 2006 e 3,7 mm/ano entre 2006 e 2018, disse a OMM em seu relatório. Guterres disse: “Mesmo que o aquecimento global seja milagrosamente limitado a 1,5°C, ainda haverá um aumento considerável do nível do mar”. Um aumento do nível do mar de cerca de 50 cm até 2100 é provável, mas a OMM disse que haveria um aumento de 2 a 3 metros nos próximos 2.000 anos se o aquecimento fosse limitado a 1,5 ° C e de 2 a 6 m se fosse limitado a 2 ° C. Um relatório da ONU em outubro disse que “não havia um caminho confiável para 1,5°C ”. As metas nacionais atuais, se cumpridas, significariam um aumento de 2,4°C na temperatura.

Uma área residencial inundada em Sindh, no Paquistão, no mês passado

Inundações na cidade de Makassar, South Sulawesi, Indonésia, recentemente

Aumento do nível do mar representa riscos ‘impensáveis’ para o planeta. Crianças caminham pela água da enchente em Palangka Raya, em Kalimantan Central, na Indonésia

Fortes inundações em Bangkok. O chefe da ONU alertou que as pessoas nas principais cidades do mundo enfrentam dificuldades catastróficas

A água finalmente se tornou uma prioridade para as mudanças climáticas

por * Vidhisha Samarasekara

Omundo assistiu em 2021, o calor e à seca que mataram pessoas na Ásia e na África subsaariana, e inundações que destruíram partes do Paquistão e das Filipinas. No ano passado, vimos chuvas torrenciais inundando seções da costa da Califórnia . Esses eventos destacam o papel devastador que a água pode desempenhar em um clima em mudança, algo que venho estudando nas últimas duas décadas.

Entre todos esses eventos, participei de minha primeira COP – a principal conferência das Nações Unidas sobre mudança climática. Minhas expectativas aqui eram confusas; em conversas com membros das redes de água com quem trabalho, ficou evidente que teríamos muito trabalho a fazer para torná-lo um componente mais crítico do processo de negociações climáticas.

No entanto, para minha alegria e surpresa, a COP27 fez exatamente isso – os formuladores de políticas e defensores se concentraram, provavelmente pela

primeira vez, nas interações entre mudança climática e água. O acordo internacional (chamada de decisão de cobertura da COP) que saiu dos dias de negociações priorizou a necessidade de se concentrar em “sistemas hídricos” e “ecossistemas relacionados à água na entrega de benefícios de adaptação climática”. Este acordo solidificou a ideia de que a água é um recurso valioso que pode ajudar a sociedade a se tornar mais resiliente aos impactos das mudanças climáticas.

Esta foi uma grande vitória. As conversas na COP27 também reforçaram a necessidade de cooperação internacional para apoiar países e comunidades na construção da segurança hídrica –criando um sistema confiável no qual a sociedade tenha água limpa suficiente (nem demais, nem de menos).

Uma colaboração ajudou a convencer os formuladores de políticas na COP27 a finalmente priorizar a água como um recurso crítico afetado pelas mudanças climáticas

Mulheres plantando mudas de mangue ao longo das margens do rio Matla em Sundarbans, Índia

Uma fotografia aérea tirada em agosto de 2022 mostra a área de água seca perto da Ponte do Lago Poyang em Jiujiang, China

Fotos: Avijit Ghosh / Climate Visuals, CFOTO/Sipa USA)/41066171//2208250138, Hamish John Appleby / IWMI, Munir uz Zaman / AFP/Arquivo, Sébastien Bozon / AFP - Getty Images

No ano passado, o sexto relatório do IPCC mostrou claramente que a mudança climática está causando insegurança hídrica. O relatório, que vem das Nações Unidas, também mostrou como os extremos da água – inundações, escassez e secas – estão ligados ao ciclo natural da água. Isso, por sua vez, é afetado pelo clima. Além disso, a água e o clima influenciam a disponibilidade de alimentos, e as crises alimentares globais refletem essa ligação. O que estamos vendo agora, mais do que nunca, é a agricultura fracassada e a crescente insegurança alimentar, culminando em níveis elevados de desigualdade, fragilidade e instabilidade. Estamos testemunhando esse cenário cruel nas comunidades mais pobres e vulneráveis.

Minha instituição, o International Water Management Institute , e outros grupos que trabalham com a água podem ajudar a abordar essas questões cruciais, apoiando os governos (as Partes, no jargão da COP) em seus esforços para atingir as ousadas metas do Acordo de Paris. Podemos fazer isso através do melhor fornecimento de novos dados científicos. Isso nos permitirá explicar a crescente imprevisibilidade da água. Além disso, podemos usar a inovação científica para desenvolver novas formas de medir e responder a mudanças inesperadas na precipitação. Nosso esforço coletivo na COP27 lançou algumas dessas bases.

O IWMI e várias outras organizações que se concentram no uso e segurança da água planejaram vários eventos no Water Pavilion, um espaço criado e administrado pelo governo do Egito na COP27 para discutir e compartilhar experiências sobre o papel da água em um clima em mudança. Nosso objetivo era enfatizar a necessidade de colocar a segurança hídrica no centro da crise climática. Liderados pelo Ministério Egípcio de Recursos Hídricos e Irrigação, os eventos do Water Pavilion mobilizaram mais de 30 organizações, instituições, governos e empresas globais para fornecer conselhos científicos de ponta aos tomadores de decisão e negociadores.

Entre o que compartilhamos, estava como os sistemas de alerta precoce baseados em satélite e a modelagem de cenários podem ajudar a identificar soluções robustas para a gestão da água. Mostramos a importância da agricultura inteligente para o clima como meio de garantir a segurança alimentar.

Durante a COP27, no Water Pavilion, o International Water Management Institute –IWMI e várias outras organizações. A água esteve mais visível do que nunca durante o encontro e pela primeira vez foi incluída na declaração final de uma COP do clima

A água é um recurso valioso que pode ajudar a sociedade a se tornar mais resiliente aos impactos das mudanças climáticas. Na foto, evento climáticos extremo, nas inundações em Bangladesh

A água é um recurso valioso que pode ajudar a sociedade a se tornar mais resiliente aos impactos das mudanças climáticas. Na foto, evento climáticos extremo, nas inundações em Bangladesh

Juntamente com sessões sobre como vincular a ciência climática a políticas e financiamento--, e o trabalho que minha organização realizou em uma importante discussão sobre segurança hídrica chamada Mesa Redonda de Alto Nível, nos reunimos para tornar a água uma parte fundamental da discussão climática em um país e região onde o chamado o desafio da segurança hídrica é um eufemismo. Nosso trabalho no Water Pavilion refletiu os complexos desafios da água na formulação de políticas – alocação, abastecimento, remediação, financiamento e investimento – e a necessidade de um fundo para ajudar os países a lidar com as perdas de água que sofrerão devido às mudanças climáticas. Nossa colaboração explicou claramente a necessidade de gerenciamento de riscos extremos, o efeito da instabilidade da água na saúde e na disponibilidade de alimentos, o que acontece com o meio ambiente quando a água muda e como a água é um fator de paz e cooperação. Mostrou o que poderia acontecer quando todos os grupos com interesse em algum aspecto da água acabassem com abordagens fragmentadas e trabalhassem juntos. Fomos uma só voz na COP27, e essa voz se baseou no esforço do ano passado para fazer o que nunca fomos capazes de fazer antes:

Em reflexão, e à medida que avançamos nos preparativos para a COP28, talvez organizações de água como a minha precisem mudar a forma como abordamos as negociações e nos comprometermos a apoiar os representantes

da COP apresentando uma nova agenda científica para a água , uma que seja capaz de equipar os tomadores de decisão , geralmente governamentais, com os melhores dados e evidências que podem usar para navegar na incerteza e apoiar suas negociações. Os representantes têm influência, não nós, e suas decisões podem mudar a forma como os governos e os formuladores de políticas tratam a água na remediação e adaptação à crise climática. Se as pessoas no poder deixassem a água fora de suas decisões, o mundo enfrentaria perdas extremas. Além da água como uma força destrutiva e uma força vivificante, é uma força econômica.

Os custos exorbitantes dos grãos e a resultante crise alimentar causada pelas interrupções comerciais causadas

pela guerra na Ucrânia foram amplificados localmente por causa da insegurança hídrica. Menos comida, menos água, menos produtividade, mais instabilidade – é um ciclo que continuará se não planejarmos agora como sobreviver tanto aos perigos que a água pode representar quanto à vida que ela pode dar. Soluções resilientes e baseadas na natureza para segurança hídrica são possíveis e produzem resultados positivos.

Um projeto em que trabalho no Oriente Médio e Norte da África chamado Al Murunah está desenvolvendo demonstrações de campo orientadas para a ação e recomendações para melhorar a resiliência dos sistemas de produção agrícola, pecuária e pesqueira, protegendo, gerenciando de forma sustentável e restaurando os ecossistemas. O objetivo é aumentar a segurança hídrica na Jordânia, Líbano, nos Territórios Palestinos Ocupados e no Egito por meio da integração de soluções baseadas na natureza para a gestão hídrica e agrícola.

A água é complicada e simples ao mesmo tempo. No fim das contas, trata-se de muita qualidade, muito pouco, muito ruim em um determinado lugar e tempo. Uma voz unida pela água realizou algo inovador em novembro. Finalmente convencemos o cenário político global de que a crise climática é uma crise de água.

O verdadeiro trabalho começa agora. Este é um artigo de opinião e análise, e as opiniões expressas pelo autor ou autores não são necessariamente as da Scientific American.

Mulher buscando água em um pequeno reservatório próximo a um ponto de bombeamento, no projeto Al Murunah

O objetivo de longo prazo do projeto Al Murunah - construir resiliência climática por meio de maior segurança hídrica no MENA - é: aumentar a segurança hídrica na região MENA por meio da integração da Nature Based Soluções para Água (NBSW) e Gestão de Água Agrícola (AWM) diante das mudanças climáticas e degradação da terra

Águas subterrâneas antigas

por * Marissa Grunes **Alan Seltzer ***Kevin M. Befus

As comunidades que dependem do rio Colorado estão enfrentando uma crise de água. O Lago Mead, o maior reservatório do rio, caiu a níveis nunca vistos desde que foi criado pela construção da Represa Hoover, cerca de um século atrás. Arizona e Nevada estão enfrentando seus primeiros cortes obrigatórios de água , enquanto a água está sendo liberada de outros reservatórios para manter as usinas hidrelétricas do rio Colorado funcionando.Se nem mesmo o poderoso Colorado e seus reservatórios estão imunes ao calor e à seca agravados pelas mudanças climáticas, de onde o Ocidente conseguirá água? Há uma resposta oculta: subterrâneo.

À medida que as temperaturas crescentes e a seca secam os rios e derretem as geleiras das montanhas, as pessoas dependem cada vez mais da água sob seus pés. Os recursos hídricos subterrâneos atualmente fornecem água potável para quase metade da população mundial e cerca de 40% da água usada para irrigação globalmente

Algumas das águas subterrâneas da América do Norte são tão antigas que caíram como chuva antes que os humanos chegassem aqui há milhares de anos

A maior parte da água armazenada no subsolo está lá há décadas, e grande parte dela permaneceu por centenas, milhares ou mesmo milhões de anos.

As águas subterrâneas mais antigas tendem a residir no subsolo profundo, onde são menos facilmente afetadas pelas condições da superfície , como seca e poluição.

Água com retirada como uma porcentagem do total de água disponível

Por que a água que você está bebendo pode ter milhares de anos

Fotos: Alan Seltzer, com base em dados de Befus et al 2017, B. Sherwood Lollar et al., Maria Fuchs via Getty Images, USGS

À medida que os poços mais rasos secam sob a pressão do desenvolvimento urbano, do crescimento populacional e das mudanças climáticas, as águas subterrâneas antigas estão se tornando cada vez mais importantes.

Uma cientista coleta uma amostra de água de uma mina subterrânea em Ontário, Canadá.

A água revelou ter 2,6 bilhões de anos, a mais antiga água conhecida na Terra

Beber águas subterrâneas antigas

Se você mordesse um pedaço de pão de 1.000 anos, provavelmente notaria.

A água que está no subsolo há mil anos também pode ter um sabor diferente. Lixivia produtos químicos naturais da rocha circundante, alterando seu conteúdo mineral.

Alguns contaminantes naturais ligados à idade das águas subterrâneas – como o lítio, que melhora o humor –podem ter efeitos positivos.

Outros contaminantes, como ferro e manganês, podem ser problemáticos.

As águas subterrâneas mais antigas também são às vezes muito salgadas para beber sem um tratamento caro. Este problema pode ser pior perto da costa: o bombeamento excessivo cria espaço que pode atrair a água do mar para os aquíferos e contaminar o abastecimento de água potável.

As águas subterrâneas antigas podem levar milhares de anos para se reabastecer naturalmente. E, como a Califórnia viu durante a seca de 2011-2017, os espaços naturais de armazenamento subterrâneo se comprimem à medida que se esvaziam. Não pode reabastecer a capacidade anterior. Essa compactação, por sua vez, faz com que a terra acima rache, entorte e afunde. No entanto, as pessoas hoje são perfuração de poços mais profundos no oeste à medida que as secas esgotam as águas superficiais e as fazendas dependem mais fortemente das águas subterrâneas.

Vamos imaginar uma tempestade na Califórnia central há 15.000 anos. À medida que a tempestade avança sobre o que hoje é São Francisco, a maior parte da chuva cai no Oceano Pacífico, onde eventualmente evaporará de volta à atmosfera. No entanto, alguma chuva também cai em rios e lagos e em terra seca. À medida que a chuva se infiltra nas camadas do solo, ela entra lentamente nos “caminhos de fluxo” da água subterrânea.

Alguns desses caminhos levam cada vez mais fundo, onde a água se acumula em fendas no leito rochoso a centenas de metros de profundidade. A água coletada nessas reservas subterrâneas é, de certa forma, cortada do ciclo ativo da água – pelo menos em escalas de tempo relevantes para a vida humana.

No árido Vale Central da Califórnia,grande parte da água antiga acessívelfoibombeadoda terra, principalmente para a agricultura. Onde a escala de tempo de reabastecimento natural seria da ordem de milênios, a infiltração agrícolarecarregou parcialmente alguns aquíferos com novos– muitas vezes poluída – água. Na verdade, lugares como Fresno agora reabastecem ativamente os aquíferos com água limpa (como águas residuais tratadas ou águas pluviais) em um processo conhecido como “recarga gerenciada de aquífero”.

Em 2014, no meio de sua pior seca na memória moderna, a Califórnia se tornou o último estado ocidentalaprovar uma leiexigindo planos locais de sustentabilidade das águas subterrâneas.

Escalas de tempo de fluxo de águas subterrâneas através de diferentes camadas

O que significa a água ser ‘velha’?

Quantos anos tem a Água na Terra?M ÁGUA NA TERRA?

A água subterrânea pode ser resistente a ondas de calor e mudanças climáticas, mas se você usar tudo, estará em apuros. Uma resposta à demanda de água? Perfure mais fundo. Ainda essa resposta não é sustentável. Primeiro, é caro: grandes empresas agrícolas e empresas de mineração de lítio tendem a ser o tipo de investidor que pode se dar ao luxo de perfurar fundo o suficiente, enquanto pequenas comunidades rurais não podem.

Em segundo lugar, uma vez que você bombeia águas subterrâneas antigas, os aquíferos precisam de tempo para serem reabastecidos.

Os caminhos de fluxo podem ser interrompidos, bloqueando o suprimento natural de água para nascentes, pântanos e rios. Enquanto isso, a mudança na pressão subterrânea pode desestabilizar a terra,fazendo a terra afundare até mesmo levando a terremotos.

O terceiro é a contaminação: embora as águas subterrâneas profundas e ricas em minerais sejam frequentemente mais limpas e seguras para beber do que as águas subterrâneas mais jovens e rasas, o bombeamento excessivo pode mudar isso.

Como as regiões carentes de água dependem mais de águas subterrâneas profundas, o bombeamento excessivo reduz o lençol freático e atrai água moderna poluída que pode se misturar com a água mais antiga. Esta mistura faz com que a qualidade da água se deteriore, levando à demanda por poços cada vez mais profundos. Lendo a história do clima em águas subterrâneas antigas Existem outras razões para se preocupar com as águas subterrâneas antigas. Como os fósseis reais, as “águas subterrâneas fósseis” extremamente antigas podem nos ensinar sobre o passado.

Visualize nossa tempestade pré-histórica novamente: 15.000 anos atrás, o clima era bem diferente de hoje. Substâncias químicas dissolvidas em águas subterrâneas antigas são detectáveis hoje, abrindo janelas para um mundo passado. Certos produtos químicos dissolvidos agem como relógios, informando aos cientistas a idade da água subterrânea. Por exemplo, sabemos a rapidez com que o carbono-14 e o criptônio-18 dissolvidos decaem, então podemos medi-los para calcular quando a água interagiu com o ar pela última vez.

Águas subterrâneas mais jovens que desapareceram após a década de 1950 têm uma assinatura química única, feita pelo homem: altos níveis de trítio de testes de bombas atômicas.

(a) águas superficiais, (b) águas subterrâneas e (c) o total em escala de sub-bacia (exceto Antártida e Groenlândia) (2069–2099). O conjunto de dados da sub-bacia foi obtido do banco de dados FAO AQUASTAT (www.fao.org/nr/water/aquastat/main/index.stm) que usou o HydroSHEDS

Mapas globais do futuro indicador projetado de sustentabilidade da água azul (BlWSI)

Tempos médios de renovação de águas subterrâneas nos EUA

Outros produtos químicos dissolvidos se comportam como minúsculos termômetros. Gases nobres como argônio e xenônio, por exemplo, se dissolvem mais em água fria do que em água quente, ao longo de uma curva de temperatura conhecida com precisão. Uma vez que a água subterrânea é isolada do ar, os gases nobres dissolvidos não fazem muito. Como resultado, eles preservam informações sobre as condições ambientais no momento em que a água penetrou pela primeira vez no subsolo. As concentrações de gases nobres em águas subterrâneas fósseis forneceram algumas de nossas estimativas mais confiáveis de temperatura em terra durante a última era glacial. Essas descobertas fornecem informações sobre os climas modernos, incluindo a sensibilidade da temperatura média da Terra ao dióxido de carbono na atmosfera. Esses métodos suportam um estudo recente que encontrou 3,4 graus Celsius de aquecimento com cada duplicação de dióxido de carbono.

O passado e o futuro das águas subterrâneas

As pessoas em algumas regiões, como a Nova Inglaterra, bebem água subterrânea antiga há anos, com pouco risco de esgotar os suprimentos utilizáveis. Chuvas regulares e fontes variadas de água – incluindo água de superfície em lagos, rios e neve – oferecem alternativas às águas subterrâneas e também reabastecem os aquíferos com água nova.

Se os aquíferos puderem atender à demanda, a água pode ser usado de forma sustentável. No oeste, porém, mais de um século de uso exorbitante e não gerenciado da água significa que alguns dos lugares mais dependentes da água subterrânea – regiões áridas vulneráveis à seca – desperdiçaram os antigos recursos hídricos que existiam no subsolo. Um precedente famoso para esse problema está nas Grandes Planícies. Lá, a antiga água do Aquífero Ogallala fornece água potável e irrigação para milhões de pessoas e fazendas de Dakota do Sul ao Texas. Se as pessoas bombeassem este aqüífero para secar, levaria milhares de

anos para reabastecer naturalmente. É um amortecedor vital contra a seca, mas a irrigação e a agricultura com uso intensivo de água estão reduzindo seus níveis de água a taxas insustentáveis. À medida que o planeta aquece, as antigas águas subterrâneas estão se tornando cada vez mais importantes – seja fluindo da torneira da cozinha, irrigando plantações de alimentos ou oferecendo avisos sobre o passado da Terra que podem nos ajudar a nos preparar para um futuro incerto.

Os vários componentes e propriedades de um aquífero não confinado

Como o uso e a recarga da água se encaixam no ciclo hidrológico

[*] Universidade de Harvard [**] Woods Hole Oceanographic Institution [***] Universidade de Arkansas

A água de que você precisa, poderá ser purificada por gel solar

por *American Chemical Society

Fornecer acesso à água potável é um desafio global premente devido à expansão da industrialização, crescimento da população mundial e contaminação dos recursos de água doce. Segundo as Nações Unidas, no século passado, a demanda global por água cresceu mais que o dobro da taxa de crescimento populacional. A Agência de Proteção Ambiental (EPA) identificou mais de 70.000 corpos d’água apenas nos Estados Unidos que são prejudicados pela poluição. Atualmente, cerca de 4,5 bilhões de pessoas vivem perto de fontes de água deficientes e cerca de 52% da população mundial viverá em uma região com escassez de água até 2050. Os problemas de saúde associados ao consumo de água contaminada são bem conhecidos: surtos de doenças transmitidas pela água que levam a doenças gastrointestinais, complicações reprodutivas e distúrbios neurológicos, entre outros. Mais de 1,5 milhão de pessoas morrem a cada ano de diarréia causada pela ingestão de água não potável. Além disso, superar a atual pandemia de COVID-19 e prevenir futuras requer acesso a água potável para fins de saneamento. Portanto, o desenvolvimento de tecnologias avançadas de purificação de água que fornecem acesso a água segura e limpa para mais da população global, especialmente aqueles em ambientes com poucos recursos, continua sendo um desafio permanente.

Oacesso à água potável está sendo prejudicado à medida que a população humana aumenta e a contaminação afeta as fontes de água doce. Os dispositivos atualmente em desenvolvimento que limpam a água suja usando a luz do sol podem produzir apenas alguns galões de água por dia. Mas agora, pesquisadores da ACS Central Science relatam como as esponjas de bucha inspiraram um hidrogel poroso movido a luz solar que poderia potencialmente purificar água suficiente para satisfazer as necessidades diárias de alguém - mesmo quando está nublado.

Anteriormente, os pesquisadores sugeriram que a evaporação impulsionada pela luz solar poderia ser uma forma de baixo consumo de energia para purificar a água, mas essa abordagem não funciona bem quando está nublado. Uma solução poderia ser hidrogéis sensíveis à temperatura, especificamente poli( N-isopropilacrilamida) (PNIPAm), que passam da absorção de água em temperaturas mais baixas para a repelir quando aquecida. No entanto, os géis PNIPAm convencionais não podem gerar água limpa com rapidez suficiente para atender às necessidades diárias das pessoas por causa de seus poros fechados.

Um hidrogel poroso inspirado em esponjas de bucha absorve a água poluída à temperatura ambiente e, em seguida, libera rapidamente a água purificada quando aquecida

Por outro lado, as buchas naturais, que muitas pessoas usam para esfoliar no banho, têm poros grandes, abertos e interligados.

Assim, Rodney Priestley, Xiaohui Xu e seus colegas queriam replicar a estrutura da bucha em um hidrogel baseado em PNIPAm, produzindo um material que poderia absorver rapidamente água à temperatura ambiente e liberar rapidamente água purificada quando aquecida pelos raios do sol em ambientes claros ou nublados. condições.

Os pesquisadores usaram uma mistura de água e etileno glicol como um meio de polimerização diferente para fazer um hidrogel PNIPAm com uma estrutura de poros abertos, semelhante a uma bucha natural.

Em seguida, eles revestiram os poros internos do hidrogel opaco com polidopamina (PDA) e poli(metacrilato de sulfobetaína) (PSMBA) e testaram esse material usando uma luz artificial equivalente à energia do sol.

Ele absorvia água em temperatura ambiente e, quando aquecido pela luz artificial, liberava 70% de sua água armazenada em 10 minutos – uma taxa quatro vezes maior do que a de um gel absorvente relatado anteriormente.

Os pesquisadores dizem que, nesse ritmo, o material tem potencial para atender a demanda diária de uma pessoa.

E sob condições de pouca luz, replicando céus parcialmente nublados, levou de 15 a 20 minutos para o material liberar uma quantidade semelhante de água armazenada.

Por fim, o novo material parecido com bucha foi testado em amostras poluídas com corantes orgânicos, metais pesados, óleo e microplásticos.

Em todos os testes, o gel tornou a água substancialmente mais limpa. Por exemplo, em dois ciclos de tratamento, amostras de água com cerca de 40 partes por milhão (ppm) de cromo foram absorvidas e depois liberadas com menos de 0,07 ppm de cromo — o limite permitido para água potável.

Os pesquisadores dizem que a estrutura única de hidrogel que eles criaram pode ser útil em aplicações adicionais, como administração de medicamentos, sensores inteligentes e separações químicas.

Uma membrana à base de gel de célula aberta preparada usando o efeito de solvência mista com recursos fototérmicos e anti-incrustantes permite a purificação rápida da água de fontes contaminadas

(a) Esquema do método de fabricação de L-PNIPAm e LSAG. (b) Esquema do processo de liberação de água acionado termicamente para LSAG. (c) Fotografia e microestrutura da esponja bucha natural e LSAG

Fabricação e estruturas porosas hierárquicas do hidrogel

(a) Imagens SEM de hidrogéis L-PNIPAm e C-PNIPAm sintetizados em misturas de EG e água à temperatura ambiente. (b) Transmissão de luz normalizada dependente da temperatura de C-PNIPAm em soluções

Conclusão

Neste estudo, foi desenvolvido L-PNIPAm com uma estrutura única semelhante a bucha usando o efeito de solvência mista, que foi posteriormente modificado com PDA e PSMBA, resultando em um sistema multifuncional de purificação de água: ou seja, LSAG. A característica estrutural da bucha permitiu que o L-PNIPAm tivesse um aumento de 3 vezes na taxa de inchaço, transporte de água ultrarrápido, bem como propriedades mecânicas aprimoradas quando comparado ao C-PNIPAm.

Desempenho de purificação de água do LSAG

(a) Desempenho de purificação de água do LSAG em várias amostras de água contaminada com corante. (b) Fotografias da água contaminada e do tratamento da água gerada pelo LSAG. (c) Concentração de Cr(VI) em água purificada por LSAG. (d) Imagens digitais e microscópicas de uma emulsão de azeite em água estabilizada com SDS e a água purificada por LSAG. (e) Microscópio óptico e imagens TEM (no meio) de uma solução de partículas microplásticas antes e depois do tratamento por LSAG.

Especificamente, apenas aproximadamente 5 minutos foram necessários para liberar aproximadamente 70% da água do L-PNIPAm, demonstrando o papel da estrutura da bucha como um avanço para superar a taxa de resposta lenta inerente. O LSAG tem o potencial de purificar a água de várias fontes contaminadas alimentadas pela luz solar natural. As propriedades anti-incrustantes e de liberação rápida do LSAG o tornam adaptável para operação em ambientes práticos e complexos.

[*] American Chemical Society (ACS).

EG-água. (c) Temperaturas de transição de fase de C-PNIPAm em soluções de EG-água. (d) A entalpia, Δ H , da transição de fase depende da fração de volume de EG. (e) Diagrama de fases de C-PNIPAm em misturas EG-água

Morfologia mediada por solvente e comportamento de transição de fase

A limpeza do oceano: Removendo efetivamente o dióxido de carbono da água do oceano

Àmedida que o dióxido de carbono continua a se acumular na atmosfera da Terra, equipes de pesquisa em todo o mundo passaram anos procurando maneiras de remover o gás do ar de maneira eficiente.

Enquanto isso, o maior “sumidouro” mundial de dióxido de carbono da atmosfera é o oceano, que absorve cerca de 30 a 40 por cento de todo o gás produzido pelas atividades humanas.

Recentemente, a possibilidade de remover o dióxido de carbono diretamente da água do oceano surgiu como outra possibilidade promissora para mitigar as emissões de CO2 , que poderia algum dia levar a emissões negativas líquidas globais. Mas, assim como os sistemas de captação de ar, a ideia ainda não se generalizou, embora existam algumas empresas tentando entrar nessa área.

Reduzir simultaneamente as emissões de ozônio de baixo nível e outros poluentes climáticos de vida curta, bem como o dióxido de carbono de vida longa, poderia reduzir a taxa de aquecimento global pela metade até 2050, mostra um novo estudo

Agora, uma equipe de pesquisadores do MIT diz que pode ter encontrado a chave para um mecanismo de remoção verdadeiramente eficiente e barato. As descobertas foram relatadas esta semana na revista Energy and Environmental Science , em um artigo dos professores do MIT T. Alan Hatton e Kripa Varanasi, pós-doutorando Seoni Kim e estudantes de pós-graduação Michael Nitzsche, Simon Rufer e Jack Lake.

Os métodos existentes para remover o dióxido de carbono da água do mar aplicam uma voltagem através de uma pilha de membranas para acidificar uma corrente de alimentação pela separação da água. Isso converte bicarbonatos na água em moléculas de CO2, que podem então ser removidas sob vácuo.

Desde o início da era industrial, a concentração de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera da Terra aumentou ano a ano e continua a aumentar. Isso levou dezenas de pesquisadores a investigar métodos para extrair CO2 do ar. Um novo método para remover o gás de efeito estufa do oceano pode ser muito mais eficiente do que os sistemas existentes para removê-lo do ar

A reinjeção de água alcalina pode ser feita por meio de saídas dispersas ou longe da costa para evitar um pico local de alcalinidade que possa prejudicar os ecossistemas

Fotos: A. Vargas Terrones /IAEA), MIT/cortesia dos pesquisadores, NASA/JPL-Caltech

Hatton, que é o professor Ralph Landau de Engenharia Química, observa que as membranas são caras e os produtos químicos são necessários para conduzir as reações gerais do eletrodo em cada extremidade da pilha, aumentando ainda mais a despesa e a complexidade dos processos. “Queríamos evitar a necessidade de introduzir produtos químicos nas meias células do ânodo e do cátodo e evitar o uso de membranas, se possível”, diz ele. A equipe criou um processo reversível que consiste em células eletroquímicas sem membrana. Eletrodos reativos são usados para liberar prótons para a água do mar alimentada às células, conduzindo a liberação do dióxido de carbono dissolvido da água.

O processo é cíclico: primeiro ele acidifica a água para converter os bicarbonatos inorgânicos dissolvidos em dióxido de carbono molecular, que é coletado como um gás sob vácuo.

Em seguida, a água é alimentada a um segundo conjunto de células com voltagem invertida, para recuperar os prótons e transformar a água ácida em alcalina antes de liberá-la de volta ao mar. Periodicamente, os papéis das duas células são invertidos, uma vez que um conjunto de eletrodos fica sem prótons (durante a acidificação) e o outro é regenerado durante a alcalinização.

Essa remoção de dióxido de carbono e a reinjeção de água alcalina podem lentamente começar a reverter, pelo menos localmente, a acidificação dos oceanos causada pelo acúmulo de dióxido de carbono, que por sua vez ameaça recifes de corais e moluscos, diz Varanasi, professor de Engenharia Mecânica. A reinjeção de água alcalina pode ser feita por meio de saídas dispersas ou longe da costa para evitar um pico local de alcalinidade que possa prejudicar os ecossistemas, dizem eles.

“Não seremos capazes de tratar as emissões de todo o planeta”, diz Varanasi. Mas a reinjeção pode ser feita em alguns casos em locais como pisciculturas, que tendem a acidificar a água, então pode ser uma forma de ajudar a combater esse efeito. Depois que o dióxido de carbono é removido da água, ele ainda precisa ser descartado, como em outros processos de remoção de carbono. Por exemplo, pode ser enterrado em formações geológicas profundas sob o fundo do mar, ou pode ser quimicamente convertido em um composto como o etanol, que pode ser usado como combustível de transporte, ou em outras especialidades químicas.

Os oceanos reduzem naturalmente cerca de um quarto das emissões de dióxido de carbono produzidas pelo homem

26% de todo o CO2 induzido pelo homem é absorvido pelo oceano

Os oceanos são atualmente o principal “sumidouro” de dióxido de carbono atmosférico

“Você certamente pode considerar o uso do CO2 capturado como matéria-prima para a produção de produtos químicos ou materiais, mas não poderá usar tudo isso como matéria-prima”, diz Hatton. “Você ficará sem mercado para todos os produtos que produz, portanto, não importa o que aconteça, uma quantidade significativa de CO2 capturado precisará ser enterrada no subsolo”.

Inicialmente, pelo menos, a ideia seria acoplar tais sistemas a infraestruturas existentes ou planejadas que já processam a água do mar, como usinas de dessalinização. “Este sistema é escalável para que possamos integrá-lo potencialmente em processos existentes que já estão processando água oceânica ou em contato com a água oceânica”, diz Varanasi. Lá, a remoção de dióxido de carbono poderia ser um simples complemento aos processos existentes, que já devolvem grandes quantidades de água ao mar, e não exigiria consumíveis como aditivos químicos ou membranas. “Com as usinas de dessalinização, você já está bombeando toda a água, então por que não co-instalar lá?” diz Varanasi.

“Um monte de custos de capital associados à maneira como você movimenta a água e ao licenciamento, tudo isso já poderia ser resolvido.” O sistema também poderia ser implementado por navios que processariam água enquanto viajam, a fim de ajudar a mitigar a contribuição significativa do tráfego de navios para as emissões globais. Já existem mandatos internacionais para reduzir as emissões dos navios, e “isso pode ajudar as companhias de navegação a compensar algumas de suas emissões e transformar os navios em depuradores oceânicos”, diz Varanasi.

O sistema também pode ser implementado em locais como plataformas de perfuração offshore ou em fazendas de aquicultura. Eventualmente, isso pode levar à implantação de usinas autônomas de remoção de carbono distribuídas globalmente.

O processo pode ser mais eficiente do que os sistemas de captura de ar, diz Hatton, porque a concentração de dióxido de carbono na água do mar é mais de 100 vezes maior do que no ar.

Em sistemas de captação direta de ar é necessário primeiro capturar e concentrar o gás antes de recuperá-lo.

“No entanto, os oceanos são grandes sumidouros de carbono, então a etapa de captura já foi feita para você”, diz ele. “Não há etapa de captura, apenas liberação.” Isso significa que os volumes de material que precisam ser manuseados são muito menores, simplificando potencialmente todo o processo e reduzindo os requisitos de pegada.

A pesquisa continua, com o objetivo de encontrar uma alternativa para a etapa atual que requer um vácuo para remover o dióxido de carbono separado da água. Outra necessidade é identificar estratégias operacionais para evitar a precipitação de minerais que podem sujar os eletrodos na célula de alcalinização, um problema inerente que reduz a eficiência geral em todas as abordagens relatadas. Hatton observa que um progresso significativo foi feito nessas questões, mas que ainda é muito cedo para relatar sobre elas. A equipe espera que o sistema esteja pronto para um projeto de demonstração prática em cerca de dois anos. “O problema do dióxido de carbono é o problema definidor de nossa vida, de nossa existência”, diz Varanasi. “Então, claramente, precisamos de toda a ajuda possível”.

Navios que processariam água enquanto viajam, poderiam ajudar a mitigar a contribuição significativa do tráfego para as emissões globais

Sensores de água para uma agricultura mais inteligente

Sensores de solo eletrônicos

inteligentes podem permitir que os agricultores forneçam doses personalizadas de água para suas plantações, maximizando a produção de alimentos e economizando água. Os pesquisadores da KAUST desenvolveram um sensor de umidade

A industrialização global em curso, juntamente com o notável crescimento da população mundial, é projetada para desafiar o meio ambiente global, bem como impor maior pressão sobre as necessidades de água e alimentos. Previsivelmente, um melhor sistema de gerenciamento de irrigação é essencial e a busca por sensores químicos refinados para monitoramento da umidade do solo é de tremenda importância. No entanto, o desafio persistente é projetar e construir materiais estáveis com a sensibilidade, seletividade e alto desempenho necessários.

A gestão da irrigação na agricultura é uma das ferramentas mais eficazes para proteger os preciosos recursos hídricos, especialmente nas regiões áridas e desérticas do globo

Ouso eficiente da água é um desafio fundamental para os agricultores que precisam alimentar a crescente população global diante das mudanças climáticas. “O manejo da irrigação pode ajudar a melhorar a qualidade das colheitas, diminuir os custos agrícolas e preservar a água”, diz Mohamed Eddaoudi, que liderou a pesquisa junto com Khaled Salama. “Sensores de umidade do solo altamente sensíveis e seletivos oferecem o potencial de melhorar o processo de gerenciamento de água”, acrescenta Salama.

O sistema incorpora estruturas metal-orgânicas, especialmente seletivas para moléculas de água, em um sensor de umidade do solo

do solo rápido e sensível, no centro do qual está uma estrutura metal-orgânica (MOF) com uma afinidade muito alta pela água

Fotos: American Chemical Society, Morgan Bennet Smith, Universidade de Ciência e Tecnologia Rei ABDULLAH (KAUST)

Desenvolvido na Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah (KAUST) na Arábia Saudita, o sensor pode ajudar os agricultores a maximizar a produção de alimentos e economizar água

Os MOFs podem ser adequados para a detecção da umidade do solo, mostraram Eddaoudi e seus colaboradores. MOFs são materiais sintéticos altamente porosos com uma estrutura interna semelhante a uma gaiola que pode ser adaptada para hospedar pequenas moléculas específicas, incluindo água.

“Com sua estrutura modular porosa e fácil funcionalização, os MOFs são excelentes candidatos para aplicações de detecção”, diz Osama Shekhah, cientista pesquisador da equipe de Eddaoudi. “Filmes finos MOF já foram incorporados a dispositivos eletrônicos, abrindo caminho para sua tradução para uso no mundo real”, acrescenta.

Os MOFs no estudo foram selecionados com base em sua estabilidade hidrolítica, capacidade de água e absorção de água. “Exploramos vários MOFs diferentes, incluindo o altamente poroso Cr-soc-MOF-1 desenvolvido por nosso grupo na KAUST, que pode capturar duas vezes seu próprio peso em água”, diz Ph.D. estudante Norah Alsadun. A equipe revestiu os MOFs em um microssensor de eletrodo interdigitado barato que pode ser fabricado por impressão a jato de tinta ou gravação a laser. Quando esse sensor foi inserido em solo úmido, o ar no MOF foi deslocado pela água, alterando sua capacitância elétrica, processo que pode ser detectado e medido.

Cada dispositivo MOF foi testado em tipos de solo argiloso e argiloso, que podem mostrar diferenças significativas na textura e na capacidade de retenção de água. “Notavelmente, o sensor de umidade do solo revestido com Cr-soc-MOF-1 mostrou a maior sensibilidade, de cerca de 450% em solo argiloso, com um tempo de resposta de cerca de 500 segundos”, diz Salama. A resposta do sensor foi altamente seletiva para a água, mesmo quando vários íons metálicos estavam presentes no solo. “Agora estamos projetando e desenvolvendo um protótipo portátil de sensor de umidade do solo baseado em MOF que pode ser facilmente usado para experimentos de controle em medições no campo do mundo real”, diz Eddaoudi. “Prevemos que os sensores de umidade do solo baseados em MOF avançarão a tecnologia de sensor de umidade do solo de última geração, oferecendo sistemas de irrigação automatizados e precisos”, acrescenta Salama.

MOFs

Sensores químicos baseados em estruturas metal-orgânicas

Inundações futuras destruirão economias de nações em desenvolvimento

Análise em escala global dos impactos socioeconômicos das inundações costeiras ao longo do século XXI.

inundações costeiras

Intervalo de confiança

O intervalo de confiança do percentil 90 para as estimativas atuais do nível do mar extremo (ESL H100 T+S+WS) (ou seja, limite de confiança superior-limite de confiança inferior) (figura gerada usando ArcGIS v.10.5.1.7333, www.esri.com).

Anova modelagem global prevê os impactos socioeconômicos devastadores de futuras inundações costeiras extremas para nações em desenvolvimento causadas pelas mudanças climáticas, com a Ásia, a África Ocidental e o Egito enfrentando custos severos nas próximas décadas. Publicado na Frontiers in Marine Science, o estudo procurou determinar os custos anuais esperados e o número de pessoas afetadas por inundações costeiras episódicas em todo o mundo à medida que o nível do mar aumenta, classificando o impacto das inundações para cada país em cenários específicos. O estudo constatou que as inundações afetariam desproporcionalmente os países em desenvolvimento, devido à sua capacidade reduzida de pagar por defesas costeiras aprimoradas e sua vulnerabilidade geográfica.

Globalmente, as zonas costeiras de baixa altitude [regiões costeiras com menos de 10 m acima do nível médio do mar (MSL)] abrigam aproximadamente 700 milhões de pessoas e geram aproximadamente US$ 13 trilhões em riqueza. Vários estudos recentes mostraram que tanto as populações quanto os ativos de infraestrutura dessas regiões estão em risco significativo devido a inundações costeiras episódicas. As inundações costeiras episódicas ocorrem principalmente devido aos níveis extremos do mar ( ESL ) resultantes dos processos de: tempestade, formação de ondas, maré astronômica e aumento do nível do mar relativo induzido por mudanças climáticas.

Regiões “hotspot” globais de mudanças em inundações costeiras episódicas em 2100 para RCP8.5. (a) Distribuição global do nível do mar extremo do período de retorno histórico de 100 anos ( ESL H100 T+S+WS ) em locais DIVA com base nos dados do modelo para o período 1979-2014. (Figura gerada usando ArcGIS v.10.5.1.7333, www.esri.com). (b). Distribuição global do nível do mar extremo do período de retorno projetado de 100 anos ( ESL F100 T+S+WS ) em locais DIVA para RCP8.5 em 2100 (figura gerada usando ArcGIS v.10.5.1.7333, www.esri.com).

Países em desenvolvimento enfrentam ‘custos devastadores’ de futuras

por *Universidade de Melbourne Fotos: Constant Loubier no Unsplash, Frontiers in Marine Science, Ian Young, Universidade de Melbourne

Liderado pelo Dr. Ebru Kirezci, da Universidade de Melbourne, e pelo professor de engenharia Ian Young, o estudo descobriu que muitos países em desenvolvimento sofreriam danos anuais esperados que custariam mais de cinco por cento de seu Produto Interno Bruto (PIB) nacional se nenhuma medida de adaptação de defesa costeira fosse tomada para mitigar impacto extremo de inundação costeira.

Por outro lado, quase todas as nações desenvolvidas sofreriam danos anuais esperados de menos de três por cento do PIB nacional devido à sua capacidade de adotar medidas de adaptação de defesa costeira. As medidas de adaptação da defesa costeira incluem a elevação ou construção de paredões ou diques à medida que o nível do mar sobe e intervenções naturais, como a melhoria da drenagem e dunas de areia ou plantações de mangue.

“Esta pesquisa mostra o custo humano e financeiro da mudança climática e como seus efeitos serão sentidos de forma desigual”, disse o professor Young.

“As nações em desenvolvimento serão devastadas, tanto em termos de pessoas afetadas quanto de suas economias. Se o dinheiro para mitigar esse impacto nos países em desenvolvimento não for encontrado, as comunidades serão forçadas a recuar para o litoral e haverá perturbações sociais significativas, incluindo um aumento de refugiados climáticos além das fronteiras”.

Os pesquisadores criaram um banco de dados para modelar e analisar inundações costeiras extremas projetadas em mais de 9.000 locais para os anos de 2050 e 2100. Usando dados de 2015 como linha de base, dois cenários de ‘defesa costeira’ foram modelados - um sem medidas adicionais de adaptação de defesa costeira e o outro com medidas adicionais de adaptação da defesa costeira.

A modelagem demonstrou que essas medidas desempenharão um papel crucial na redução do impacto de inundações costeiras extremas para as nações. A modelagem previu os impactos mais severos até o ano 2100 para a Ásia, África Ocidental e Egito, independentemente do cenário de adaptação. As nações e regiões que provavelmente serão mais afetadas incluem Suriname, Vietnã, Macau (Região Administrativa Especial da China), Mianmar, Bangladesh, Kuwait, Mauritânia, Guiana, Guiné-Bissau, Egito e Malásia. Kirezci disse que as inundações costeiras episódicas podem ser causadas por tempestades, marés altas, ondas quebrando e aumento do nível do mar induzido

Visão geral dos locais de saída usados para o conjunto de dados CoDEC, incluindo locais costeiros, estações de marégrafo e pontos de grade

“Nosso modelo considera marés, tempestades, quebra de ondas e aumento médio do nível do mar.

Também leva em conta diferentes populações, PIB e cenários de gases de efeito estufa até 2100”, disse ela.

Sem medidas de adaptação, a modelagem previu que o número de pessoas afetadas por inundações costeiras extremas poderia aumentar de 34 milhões de pessoas por ano em 2015 para 246 milhões de pessoas até 2100. O custo global anual esperado de danos causados por inundações costeiras extremas poderia aumentar de 0,3 por cento do PIB global em 2015 para 2,9% em 2100.

No entanto, se as medidas de defesa costeira corresponderem ao aumento projetado do nível do mar, até 2100, o número de pessoas afetadas seria de cerca de 119 milhões de pessoas por ano, com o custo global anual esperado reduzido em quase três vezes, para 1,1 por cento do PIB.

Os pesquisadores disseram que encontrar fundos para pagar essas medidas será um enorme desafio.

“Não há dúvida de que este é um problema grave, com o qual iniciativas como a recente Conferência das Nações Unidas sobre Mudança Climática COP 27, realizada no Egito, estão enfrentando”, disse o professor Young.

pelas mudanças climáticas.

Inundações costeiras e elevação do nível do mar causarão muitos problemas

Custo devastador de futuras inundações costeiras

Perspectivas em mudança: como podemos melhorar a segurança hídrica

por *Jaden Hill Fotos: Columbia University, DepositPhoto, Luke Vodell

As mudanças na criosfera da montanha impactam a segurança hídrica das sociedades a jusante e a resiliência dos ecossistemas dependentes da água e seus serviços. No entanto, avaliar a segurança da água nas montanhas requer uma melhor compreensão da complexa interação entre a água derretida glacial e os sistemas humano-naturais acoplados.

Neste contexto, apelamos a uma reorientação do monitoramento e modelagem glacio-hidrológica para uma perspectiva sócio-ecológica mais integrada da hidrologia da bacia hidrográfica mais ampla. Essa mudança requer estratégias de produção de conhecimento localmente relevantes e a integração desse conhecimento em uma estrutura colaborativa ciência-política-comunidade. Esta abordagem, combinada com a avaliação do risco hidrológico, pode apoiar o desenvolvimento de estratégias de adaptação robustas, adaptadas localmente e transformadoras.

Embora as preocupações em torno da segurança hídrica não sejam novas, as causas da insegurança hídrica mudaram de conflitos e industrialização para eventos climáticos extremos e mudanças climáticas. A água derretida das geleiras é uma fonte primária de água para muitas comunidades montanhosas, e o aumento das temperaturas e o derretimento das geleiras ameaçam a segurança hídrica para as comunidades a jusante em todo o mundo.

Globalmente, muitos países carecem de uma compreensão adequada da criosfera – as partes da Terra cobertas de gelo – em grande parte devido ao monitoramento insuficiente das geleiras.

Para algumas geleiras, por exemplo, as medições de espessura do gelo ocorrem apenas a cada 10 anos ou mais; como resultado, as mudanças sazonais são mal registradas e as flutuações da massa das geleiras são muitas vezes representadas de forma imprecisa em modelos de computador. Além disso, a falta de coleta de dados significa que os cientistas não entendem completamente o que acontece nas bacias de drenagem mais amplas que cercam as geleiras – outro fator que influencia a segurança hídrica. Esses lapsos na coleta de dados precisa e adequada causam lacunas de conhecimento em escala global, e a incerteza é agravada apenas pelos padrões atmosféricos em constante mudança, como a monção do sul da Ásia.

Estudo recentemente publicado na Nature explora as complexidades da segurança hídrica nas interações entre a água derretida das geleiras e o sistema humano.

Olhando além das geleiras para entender a segurança da água nas montanhas

Água derretida da geleira Briksdal, na Noruega

A água derretida das geleiras é uma parte intrincada do ciclo da água nas regiões montanhosas e nas áreas de encostas próximas, e sua complexidade torna mais difícil entender os efeitos do encolhimento das geleiras na segurança da água. As geleiras armazenam água congelada e a quantidade que armazenam flutua com base nas condições atmosféricas globais. Hoje, como resultado da mudança climática, a quantidade de tempo que a água é armazenada nas geleiras está diminuindo, o que leva a mudanças na forma como a água circula e é armazenada em outras partes do ciclo da água, o que, por sua vez, afeta a atividade ecológica na área.

Compreender a forma como esses aspectos do ciclo da água afetam a disponibilidade de água, combinado com os dados sobre a água derretida disponível nas geleiras, permitirá que as comunidades locais criem planos para lidar com a crescente insegurança hídrica.

O conhecimento da criosfera torna-se cada vez mais importante à medida que os efeitos das mudanças climáticas continuam a ocorrer. Por várias razões, o equilíbrio futuro de água e energia afeta o clima, a biodiversidade, a biomassa, o permafrost, o aumento do nível do mar e muito mais.

Dados adequados devem ser obtidos para fazer previsões precisas.

O artigo repensa a segurança da água nas montanhas

O professor David Hannah, Cátedra UNESCO em Ciências da Água na Universidade de Birmingham, disse: “Nas montanhas, existem interconexões complexas entre a criosfera e outras fontes de água, bem como com os humanos. Precisamos identificar as lacunas em nossa compreensão e repensar as estratégias de segurança hídrica no contexto da adaptação às mudanças climáticas e às mudanças nas necessidades humanas”.

O principal autor, Dr. Fabian Drenkhan, que realizou o trabalho enquanto estava no Imperial e agora trabalha na Pontifícia Universidade Católica do Peru, disse:

É urgentemente necessária para orientar abordagens de adaptação robustas e adaptadas localmente, tendo em vista os impactos cada vez mais adversos das mudanças climáticas e outras interferências humanas

O autor sênior Professor Wouter Buytaert da Imperial, que desenvolveu o conceito de pesquisa original para este trabalho, disse:

“Nosso estudo destaca a necessidade de os cientistas trabalharem no terreno com as partes interessadas.

Uma compreensão completa do contexto local de segurança hídrica é essencial para co-produzir conhecimento local e científico integrado que possa apoiar as decisões locais de gestão hídrica e estratégias de adaptação.” A equipe de pesquisa pediu um repensar fundamental dos métodos e tecnologias usadas para avaliar a disponibilidade atual de água e modelar cenários futuros.

Além disso, a mudança climática agrava a vulnerabilidade humana à insegurança hídrica, e as regiões de renda baixa/média – especificamente os Andes tropicais, o Himalaia e a Ásia Central – são particularmente vulneráveis à medida que

o crescimento populacional continua. Como resultado da mudança climática, 20 por centodas bacias hidrográficas do mundo experimentaram grandes aumentos ou reduções nas águas superficiais, aumentando a imprevisibilidade.

“É provável que o futuro leve a um abastecimento de água mais variável e a uma demanda crescente de água, o que é uma ameaça real à segurança hídrica em muitas regiões montanhosas. Nosso quadro atual incompleto está dificultando o desenho e a implementação de uma adaptação efetiva às mudanças climáticas. Uma perspectiva holística baseada em dados aprimorados e compreensão do processo é urgentemente necessária para orientar abordagens de adaptação robustas e adaptadas localmente, tendo em vista os impactos cada vez mais adversos das mudanças climáticas e outras interferências humanas”.

Além disso, os dados sobre fatores socioeconômicos em áreas vulneráveis também são limitados. Por exemplo, não há informações suficientes sobre a demanda de água e a capacidade de adaptação de comunidades específicas.

Professor Buytaert retratado durante uma viagem de campo ao Peru

Mais um ano de calor recorde para os oceanos

As temperaturas oceânicas atingiram um recorde em 2022, com 10 Zetta joules adicionais de calor em relação a 2021 – o suficiente para ferver 700 MILHÕES

As temperaturas oceânicas em 2022 foram “as mais quentes do recorde histórico”, quebrando um recorde já estabelecido em 2021, revela um novo estudo. Uma equipe internacional de pesquisadores diz que os oceanos da Terra receberam 10 Zetta joules adicionais de calor – ou 10 seguidos de 21 zeros – no ano passado. Isso é suficiente para ferver 700 milhões de chaleiras de 1,5 litro a cada segundo durante um ano, ou 100 vezes a geração mundial de eletricidade em um ano. Os especialistas dizem que as descobertas mostram como os oceanos do mundo foram “profundamente afetados” pela emissão de gases de efeito estufa das atividades humanas.

Quanto é 10 Zetta joules?

10 Zetta joules (ZJ) de calor é aproximadamente igual a...

- 100 vezes a geração global de eletricidade em 2021 (28466 Terawatt-hora (TWh)

- 325 vezes a produção de eletricidade da China em 2021 (8537 TWh)

- 634 vezes a produção de eletricidade dos EUA em 2021 (4381 TWh)

- Energia necessária para ferver 700 milhões de chaleiras de 1,5 litro por segundo no ano passado

O novo estudo, publicado recentemente, apresenta observações oceânicas de 24 cientistas em 16 institutos em todo o mundo. “Os oceanos estão absorvendo a maior parte do aquecimento das emissões humanas de carbono”, disse o autor do estudo, professor Michael Mann, da Universidade da Pensilvânia.

Reduzir simultaneamente as emissões de ozônio de baixo nível e outros poluentes climáticos de vida curta, bem como o dióxido de carbono de vida longa, poderia reduzir a taxa de aquecimento global pela metade até 2050, mostra um novo estudo

“Até atingirmos emissões líquidas zero, esse aquecimento continuará e continuaremos a quebrar recordes de conteúdo de calor oceânico, como fizemos este ano. ‘Uma melhor consciência e compreensão dos oceanos são a base para as ações de combate às mudanças climáticas.’

A equipe de pesquisa usou dois conjuntos de dados internacionais – um do Instituto de Física Atmosférica da China (IAP) e outro da agência governamental dos EUA, os Centros Nacionais de Informações Ambientais (NCEI) – que analisam observações do conteúdo de calor do oceano (OHC) e seu impacto datado do final da década de 1950.

de chaleiras a cada segundo durante um ano. Globalmente, os oceano s ‘foram novamente os mais quentes do registro histórico’ em 2022, dizem eles. Eles também encontraram aumentos na salinidade da água - outro indicador da mudança climática

Fotos: Advances in Atmospheric Science, NASA, Universidade de Exeter e da Universidade de Brest.

A temperatura média da superfície da Terra em 2022 empatou com 2015 como a quinta mais quente já registrada, de acordo com uma análise da NASA.

OHC é um termo para a energia absorvida pelo oceano, onde é armazenada por períodos de tempo indefinidos como energia interna. Os instrumentos usados para coletar dados OHC ao longo do tempo incluem batitermógrafos descartáveis (sondas lançadas de um navio que medem a temperatura à medida que caem na água) e perfis Argo (bóias robóticas à deriva que se movem com as correntes oceânicas). De acordo com os dados, o calor contido nos 2.000 metros superiores (6.560 pés) do oceano era de 10 ZJ.

A profundidade média dos oceanos do mundo é de cerca de 3.688 metros, então os 2.000 metros superiores (6.560 pés) constituem a maior parte da profundidade do oceano. No entanto, acredita-se que o oceano profundo, abaixo de 2.000 metros, também seja afetado pelas mudanças climáticas, então 10ZJ é provavelmente uma estimativa conservadora para todo o oceano.

Os pesquisadores descobriram que quatro bacias oceânicas em particular (Pacífico Norte, Atlântico Norte, Mar Mediterrâneo e oceanos do sul) registraram seu maior OHC desde a década de 1950. A equipe também coletou dados sobre a salinidade do oceano (quanto sal há na água), que tende a aumentar devido às mudanças climáticas. O excesso de calor causa a evaporação, que leva água doce com baixo teor de sal do oceano para a atmosfera – aumentando a salinidade do oceano ao longo do tempo.

De acordo com conjuntos de dados do Instituto de Física Atmosférica da China (IAP) (a) e dos Centros Nacionais de Informações Ambientais dos EUA (b)

Os oceanos do mundo, que absorveram a maior parte do excesso de calor causado pela poluição de carbono da humanidade, continuaram a registrar temperaturas recordes no ano passado

Média anual de OHC (conteúdo de calor do oceano) nos 2.000 m superiores entre 2022 e 2021

Os mapas mostram a diferença na média anual de OHC nos 2.000 m superiores entre 2022 e 2021 com base nos dados do banco de dados chinês (topo) e do banco de dados dos EUA (parte inferior)

Além disso, os níveis de salinidade, juntamente com a temperatura, afetam diretamente a densidade da água do mar (a água salgada é mais densa que a água doce) e, portanto, a circulação das correntes oceânicas dos trópicos aos polos.

Os pesquisadores descobriram que o “índice de contraste de salinidade” – a diferença entre a salinidade média em regiões de alta e baixa salinidade – atingiu seu nível mais alto já registrado em 2022.

“O aquecimento global continua e se manifesta no calor recorde dos oceanos e também em extremos contínuos de salinidade”, disse o autor do estudo, Lijing Cheng, do Instituto de Física Atmosférica.

“Estes últimos destacam que as áreas salgadas ficam mais salgadas e as áreas frescas ficam mais frescas e, portanto, há um aumento contínuo da intensidade do ciclo hidrológico.”

Infelizmente, o aumento da temperatura do oceano reduz o oxigênio dissolvido no oceano porque o oxigênio é menos solúvel em águas mais quentes.

Isso afeta a vida marinha, especialmente os corais e outros organismos marinhos sensíveis à temperatura.

As altas temperaturas estão provocando ondas de calor marinhas, com um exemplo notório no Pacífico Norte apelidado de ‘The Blob’.

O Blob – uma massa de água quente no norte do Oceano Pacífico – dizimou a vida marinha que vai do plâncton às baleias e matou 100 milhões de bacalhau, acreditam os cientistas.

O aumento das temperaturas oceânicas também aumenta a quantidade de umidade atmosférica e altera os padrões de precipitação e temperatura globalmente, dizem os autores. O estudo, intitulado ‘Outro ano de calor recorde para os oceanos’, foi publicado na Advances in Atmospheric Science .

A água do ‘oceano profundo’ a mais de 2.300 pés abaixo da superfície aquecerá mais 0,36 ° F nos próximos 50 anos, pois continua a absorver o ‘excesso de calor’ criado pelos humanos, preveem os cientistas. O oceano profundo pode aquecer mais 0,36 ° F (0,2 ° C) nos próximos 50 anos, pois continua a absorver a grande maioria do “excesso de calor” criado pelos humanos, alertou um estudo de 2022. Os oceanos já absorveram cerca de 90% do aquecimento causado pelo homem desde o início da Revolução Industrial.

Grande parte desse calor é armazenado no ‘oceano profundo’ - definido como água a mais de 2.300 pés (700 m) abaixo da superfície. O aumento resultante da temperatura subaquática pode causar o aumento do nível do mar e ter consequências devastadoras para os ecossistemas, disseram os pesquisadores da Universidade de Exeter e da Universidade de Brest. Plantas e animais do fundo do mar que dependem de oxigênio podem não ser mais capazes de sobreviver, e a mudança também afetará as correntes e a química do mar.

Os especialistas dizem que o calor nos oceanos do mundo foi “profundamente afetado” pela emissão de gases de efeito estufa das atividades humanas

Atlântico Norte tem aquífero subterrâneo gigante de água doce

Descoberto por cientistas, na costa leste dos EUA, a gigantesca reserva de água ficou presa

As águas subterrâneas submarinas de baixa salinidade contidas nas plataformas continentais são um fenômeno global. Os mecanismos para a colocação de águas subterrâneas offshore incluem processos glaciais que levaram a água para as plataformas continentais expostas durante as marés baixas do nível do mar e conexões ativas com sistemas hidrológicos terrestres. Embora as águas subterrâneas de baixa salinidade sejam abundantes, sua distribuição e volume em todo o mundo são pouco compreendidos devido ao número limitado de observações. Aqui temos imagens de aquíferos lateralmente contínuos que se estendem por 90 km ao largo de Nova Jersey e Martha’s Vineyard, Massachusetts, na margem do Atlântico dos EUA, usando novos métodos geofísicos eletromagnéticos de águas rasas. Nossos dados fornecem mais restrições contínuas nas águas subterrâneas offshore do que os modelos anteriores e apresentam evidências de uma conexão entre o moderno sistema hidrológico onshore e os aquíferos offshore. Identificamos clinoformas como um controle estrutural anteriormente desconhecido na extensão lateral de águas subterrâneas de baixa salinidade e potencialmente um controle sobre onde a água de baixa salinidade sobe para o fundo do mar.

Cientistas dizem que um enorme aquífero de água doce descoberto na costa dos EUA pode ajudar a mitigar as crises hídricas na América do Norte e no exterior. Em um estudo liderado por cientistas da Universidade de Columbia, os pesquisadores dizem que o gigantesco aquífero subterrâneo se estende pelo menos de Nova Jersey a Massachusetts e se estende para o oceano, atingindo a borda da plataforma continental.

Os cientistas dizem que se a água contida no aquífero fosse um lago ao nível da superfície, cobriria cerca de 15.000 milhas quadradas. Entre outras coisas, o estudo publicado na revista Scientific Report dá esperança de que aquíferos semelhantes possam estar na costa de outras massas de terra ao redor do mundo e possam fornecer um suprimento de água doce muito necessário para comunidades atingidas pela seca.

O estudo, que se baseia em pesquisas da equipe iniciada em 2015, confirma teorias que datam da década de 1970, quando as empresas petrolíferas relataram encontrar água doce durante a perfuração offshore.

A reserva gigante de água doce sob o Atlântico Norte, foi confirmada escondida sob a superfície. Sua extensão é plotada na área em Laranja, do mapa acima

Sem o conhecimento das empresas da época, os furos relativamente pequenos feitos no fundo do oceano foram a primeira incursão em um enorme lago subterrâneo.

“Sabíamos que havia recursos de água doce em alguns lugares isolados do oceano, mas não esperávamos a extensão de sua geometria natural”, disse Chloe Gustafson.

entre 15.000 e 20.000 anos atrás

Fotos: Eric S. Taylor, Serviços Gráficos WHOI, Gustafson et al./Scientific Reports

Perfis de CSEM rebocados à superfície (linhas tracejadas brancas) e estações MT no fundo do mar (triângulos brancos) foram coletados durante pesquisas ao largo de Nova Jersey e Martha’s Vineyard. As linhas sólidas amarelas mostram as partes dos perfis de levantamento onde os dados EM suportam água de poros de baixa salinidade. Círculos denotando poços onshore e offshore são de cor amarela onde baixas salinidades de fluido de poros (<15) foram observadas offshore ou onde aquíferos foram identificados por meio de dados geofísicos em terra. Círculos magenta denotam onde apenas águas de poros de alta salinidade (>15) foram encontradas. Os poços apresentados no texto são rotulados com um tamanho de fonte maior. Cruzes amarelas e a linha tracejada amarela mostram nossa extensão espacial inferida do sistema aquífero de baixa salinidade. A linha pontilhada branca denota a morena terminal do manto de gelo Laurentide no Último Máximo Glacial.

Ela é geóloga marinha da Universidade de Columbia. Em 2015, colegas pesquisadores de Gustafson conduziram um piloto de seu estudo na costa da ilha de Massachusetts de Martha’s Vineyard e na costa de Nova Jersey.

A equipe utilizou um receptor eletromagnético a bordo do Marcus G. Langseth, um navio de pesquisa.

A intenção era realizar um levantamento de depósitos de águas subterrâneas offshore que podem estar enterrados nos sedimentos sob as plataformas continentais. As empresas petrolíferas privadas que realizaram perfurações exploratórias na década de 1970 ocasionalmente encontraram recursos de água doce enquanto perfuravam seu combustível fóssil.

Foi assim que os cientistas souberam que havia algo lá embaixo, no entanto, eles não tinham recursos de dados suficientes quanto ao tamanho e à quantidade de reservas de água doce que seriam encontradas lá.

Para corrigir o que estava faltando, a tripulação a bordo do Margus G. Langseth pesquisou dois locais na costa nordeste em um período de 10 dias, procurando possíveis sinais de condutividade elétrica nas águas.

Levantamento eletromagnético de águas subterrâneas na plataforma continental do Atlântico dos EUA

Este modelo conceitual mostra como as águas subterrâneas offshore alimentam o aquífero

Queremos entender melhor a distribuição de água doce nas plataformas continentais globalmente

A água salgada é conhecida por ser um condutor mais eficaz de ondas eletromagnéticas (EM) do que os recursos de água doce. Os receptores EM que foram implantados debaixo d’água permitiram aos pesquisadores criar um mapa da existência do misterioso aquífero. Os resultados do estudo foram publicados e se tornou a primeira tentativa abrangente de mapear o reservatório gigante. Ele revelou o “aquífero submarino contínuo que se estende por pelo menos 350 km da costa atlântica dos EUA”. O estudo também revela que o aquífero contém 2.800 quilômetros cúbicos de água subterrânea com baixos níveis de salinidade registrados. Embora a natureza do mapeamento EM ainda deixe muito a desejar, os resultados do estudo permanecem no nível interpretativo por enquanto. No entanto, a equipe deduz que o esconderijo de água doce do aquífero vai até Delaware, passando por Nova Jersey.

“Esse potencial reservatório de água doce abre novas oportunidades de pesquisa. Pode haver vários outros lugares onde esse tipo de joia escondida pode ser encontrada”, explicaram os autores do estudo. O que os cientistas descobriram foram depósitos de água doce muito além de suas expectativas.

Em alguns casos, dizem os pesquisadores, a água começa a cerca de 600 pés e se estende 1.200 pés abaixo do solo e chega a 75 milhas na plataforma continental.

A água ficou presa sob o fundo do oceano em algum lugar entre 15.000 a 20.000 anos atrás, através de um conjunto de processos de acordo com os cientistas.

Em um cenário, a água começou a se acumular quando os níveis do mar estavam muito mais baixos por meio da água da chuva, dos rios e até da água do degelo glacial.

À medida que o nível do mar subiu e trouxe consigo uma quantidade crescente de sedimentos, essa água pode ter ficado presa sob a superfície.

Além disso, os cientistas dizem que o aquífero foi capaz de crescer pelo escoamento da terra. A água da chuva e outras águas doces estão sendo empurradas para o mar e absorvidas no aquífero devido às marés vacilantes - o fluxo e refluxo cria um efeito semelhante ao espremer uma esponja.

Independentemente de como a água chegou lá, os cientistas já estão pensando em como ela pode ser usada no futuro. Para utilizar totalmente o recurso para água potável, os pesquisadores dizem que ele teria que passar por alguma dessalinização.

Ao contrário da água salgada pura, no entanto, uma vez que a água é principalmente considerada doce, a dessalinização - muitas vezes tediosa e cara - seria um processo muito mais fácil.

Pesquisadores, que pesquisaram o aquífero com ondas eletromagnéticas, dizem que os depósitos são mais ou menos contínuos, começando na costa e se estendendo até a plataforma continental.

Em alguns casos, estende-se até 75 milhas. Na maior parte, os depósitos começam a cerca de 600 pés abaixo do fundo do oceano e terminam a cerca de 1.200 pés. Eles estimam que a região contém pelo menos 670 milhas cúbicas de água doce.

A água provavelmente entrou no fundo do mar de duas maneiras diferentes, dizem os pesquisadores. Cerca de 15.000 a 20.000 anos atrás, no final da última era glacial.

Usando um novo método para distinguir água doce de óleo ou água salgada, os cientistas estão explorando sob a plataforma continental da Nova Inglaterra em busca de grandes bolsões de água doce aprisionada. Esta água pode estar continuamente enchendo de água subterrânea que flui da terra ou, alternativamente, pode ter sido deixada para trás por geleiras da era do gelo

Para sondar o fundo do mar, os cientistas enviam ondas sonoras através do oceano e do fundo do mar e registram os ecos refletidos com sismógrafos e hidrofones do fundo do oceano atrás de um navio

O que está acontecendo com a camada de gelo da Groenlândia

Estou à beira do manto de gelo da Groenlândia, hipnotizado por uma cena alucinante de destruição natural. Uma seção de uma milha de frente de geleira fraturou e está desmoronando no oceano, formando um imenso iceberg.

Seracs, colunas gigantes de gelo da altura de casas de três andares, estão sendo jogadas como dados.

E a porção anteriormente submersa deste imenso bloco de gelo glacial acabou de romper o oceano – um redemoinho espumante arremessando cubos de gelo de várias toneladas no ar. O tsunami resultante inunda tudo em seu caminho, uma vez que irradia da frente de desprendimento da geleira.

Felizmente, estou assistindo de um penhasco a alguns quilômetros de distância. Mas mesmo aqui, posso sentir os choques sísmicos no chão.

Apesar do espetáculo, estou bem ciente de que isso significa notícias ainda mais indesejadas para as costas baixas do mundo.

Como glaciologista de campo , trabalhei em mantos de gelo por mais de 30 anos. Nesse tempo, eu testemunhei algumas mudanças chocantes.

Os últimos anos, em particular, foram enervantes para a enorme taxa e magnitude das mudanças em curso. Meus livros reverenciados me ensinaram que as camadas de gelo respondem em escalas de tempo milenares, mas não é isso que estamos vendo hoje.

Está perdendo gelo mais rápido do que o previsto e agora irreversivelmente comprometido com pelo menos 10 polegadas de aumento do nível do mar. Um glaciologista de campo explica as mudanças que os cientistas estão vendo agora

Um turbulento rio derretido despeja um milhão de toneladas de água por dia em um moulin, onde flui através do gelo para finalmente alcançar o oceano.

por *Alun Hubbard, Universidade de Tromsø Fotos: Álbum de Alun Hubbard, Alun Hubbard, . Agência Espacial Europeia, Chris Rubens, Ted Giffords

Alun Hubbard descendo em um poço de geleira na geleira Way da Groenlândia

Uma geleira de saída de fluxo rápido cria um ‘megaberg’ no fiorde Uummannaq da Groenlândia

Um estudo publicado em 29 de agosto de 2022 demonstra – pela primeira vez – que a camada de gelo da Groenlândia está agora tão desequilibrada com o clima ártico predominante que não pode mais sustentar seu tamanho atual. Está irreversivelmente comprometido a recuar em pelo menos 59.000 quilômetros quadrados (22.780 milhas quadradas), uma área consideravelmente maior que a Dinamarca, o estado protetorado da Groenlândia.

Mesmo que todas as emissões de gases de efeito estufa que impulsionam o aquecimento global cessassem hoje, descobrimos que a perda de gelo da Groenlândia sob as temperaturas atuais aumentará o nível global do mar em pelo menos 27,4 centímetros. Isso é mais do que os modelos atuais preveem, e é uma estimativa altamente conservadora. Se todos os anos fossem como 2012, quando a Groenlândia experimentou uma onda de calor , esse compromisso irreversível com a elevação do nível do mar triplicaria. Esse é um presságio ameaçador, uma vez que essas são as condições climáticas que já vimos, não um cenário futuro hipotético.

Nosso estudo adota uma abordagem completamente nova – é baseado em observações e teoria glaciológica, em vez de modelos numéricos sofisticados.

A geração atual de modelos acoplados de clima e manto de gelo usados para prever o aumento futuro do nível do mar não consegue capturar os processos emergentes que vemos amplificando a perda de gelo da Groenlândia.

Como a Groenlândia chegou a esse ponto

A camada de gelo da Groenlândia é um enorme reservatório congelado que se assemelha a uma tigela de pudim invertida. O gelo está em fluxo constante , fluindo do interior – onde tem mais de 3 quilômetros de espessura, frio e nevado – até suas bordas, onde o gelo derrete ou cria icebergs.

Ao todo, a camada de gelo retém água doce suficiente para elevar o nível global do mar em 7,4 metros.

O gelo terrestre da Groenlândia existe há cerca de 2,6 milhões de anos e se expandiu e se contraiu com cerca de duas dúzias de ciclos de “era do gelo” com duração de 70.000 ou 100.000 anos, pontuados por cerca de 10.000 anos de interglaciais quentes.

Cada glacial é impulsionado por mudanças na órbita da Terra que modulam a quantidade de radiação solar que atinge a superfície da Terra.

Essas variações são então reforçadas pela refletividade da neve, ou albedo; gases de efeito estufa atmosféricos; e a circulação oceânica que –redistribui esse calor ao redor do planeta.

O melhor cenário para o manto de gelo da Groenlândia ainda é bastante horrível

Trabalho de campo em belas e frias paisagens. Alun Hubbard no meio de gorro e óculos escuros

David Attenborough nos leva em um tour virtuoso pelo manto de gelo da Groenlândia. Assista o Video em: www.vimeo.com/743951647

Vivemos atualmente um período interglacial – o Holoceno. Nos últimos 6.000 anos, a Groenlândia, como o resto do planeta, se beneficiou de um clima ameno e estável com uma camada de gelo em equilíbrio – até recentemente. Desde 1990, à medida que a atmosfera e os oceanos se aquecem com o rápido aumento das emissões de gases de efeito estufa, o balanço de massa da Groenlândia entrou no vermelho. As perdas de gelo devido ao aumento do derretimento, chuva, fluxo de gelo e desprendimento agora excedem em muito o ganho líquido do acúmulo de neve.

O que o futuro guarda?

As questões críticas são: quão rápido a Groenlândia está perdendo seu gelo e o que isso significa para o futuro aumento do nível do mar?.

Estamos observando muitos processos emergentes que os modelos não consideram e que aumentam a vulnerabilidade do manto de gelo. Por exemplo:

*O aumento da chuva está acelerando o derretimento da superfície e o fluxo de gelo .

*Grandes extensões da superfície do gelo estão passando por um escurecimento bio-albedo , o que acelera o derretimento da superfície , bem como o impacto do derretimento e recongelamento da neve na superfície. Essas superfícies mais escuras absorvem mais radiação solar, gerando ain-

Essa perda líquida é dividida entre o derretimento da superfície e os processos dinâmicos que aceleram o fluxo da geleira de saída e são muito exacerbados pelo aquecimento atmosférico e oceânico, respectivamente.

Embora complexo em sua manifestação, o conceito é simples: os lençóis de gelo não gostam de clima quente ou banhos, e o calor está ligado.

O que o futuro trará é mais complicado de responder

Os modelos usados pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas prevêem uma contribuição da Groenlândia para o aumento do nível do mar de cerca de 4 polegadas (10 centímetros) até 2100 , com um cenário de pior caso de 6 polegadas (15 centímetros). Mas essa previsão está em desacordo com o que os cientistas de campo estão testemunhando da própria camada de gelo. De acordo com nossas descobertas, a Groenlândia perderá pelo menos 3,3% de seu gelo , mais de 100 trilhões de toneladas. Essa perda já está cometida –gelo que deve derreter e formar icebergs para restabelecer o equilíbrio da Groenlândia com o clima predominante.

A perda de gelo da Groenlândia tem contribuído com cerca de 0,04 polegadas (1 milímetro) por ano para o aumento global do nível do mar na última década

Perda de massa de gelo da Groenlândia medida pelos satélites Grace da NASA Assista o Video em www.youtu.be/stm1pBp0rfk

Lagos de água derretida alimentam rios que serpenteiam pela camada de gelo - até encontrarem um moulin

Em agosto de 2021, a chuva caiu no cume do manto de gelo da Groenlândia pela primeira vez registrada. Estações meteorológicas em toda a Groenlândia capturaram o rápido derretimento do gelo :

*Correntes oceânicas quentes de origem subtropical estão invadindo os fiordes da Groenlândia e erodindo rapidamente as geleiras de saída, minando e desestabilizando suas frentes de parto .

* Lagos supraglaciais e redes fluviais estão drenando para fraturas e moulins , trazendo consigo grandes quantidades de calor latente. Este “ aquecimento crio-hidráulico ” dentro e na base da camada de gelo amolece e descongela o leito, acelerando assim o fluxo de gelo interior para as margens.

O problema dos modelos

Parte do problema é que os modelos usados para previsão são abstrações matemáticas que incluem apenas processos que são totalmente compreendidos, quantificáveis e considerados importantes.

Os modelos reduzem a realidade a um conjunto de equações que são resolvidas repetidamente em bancos de computadores muito rápidos. Qualquer pessoa na engenharia de ponta – inclusive eu –conhece o valor intrínseco dos modelos para experimentação e teste de ideias.

Mas eles não substituem a realidade e a observação. É evidente que as previsões do modelo atual do aumento global do nível do mar subestimam sua ameaça real ao longo do século XXI. Os desenvolvedores estão fazendo melhorias constantes, mas é complicado, e há uma

Em agosto de 2021, a chuva caiu no cume do manto de gelo da Groenlândia pela primeira vez registrada. Estações meteorológicas em toda a Groenlândia capturaram o rápido derretimento do gelo

Redes fluviais supraglaciais representam um importante mecanismo de alta capacidade para transportar grandes volumes de água derretida através da superfície GriS, como ilustrado por ( a ) foto de campo de 23 de julho de 2012 (veja os autores na imagem para escala) e ( b ) WV2 no mesmo dia Imagem de satélite. Ambas as imagens foram adquiridas a 55 km da borda do gelo perto de Kangerlussuaq, sudoeste da Groenlândia

percepção crescente de que os modelos complexos usados para previsão do nível do mar a longo prazo não são adequados para o propósito .

Existem também “incógnitas desconhecidas” – aqueles processos e feedbacks que ainda não percebemos e que os modelos nunca podem antecipar. Eles podem ser entendidos apenas por observações diretas e literalmente perfurando o gelo. É por isso que, em vez de usar modelos, baseamos nosso estudo em teorias glaciológicas comprovadas,

limitadas por duas décadas de medições reais de estações meteorológicas, satélites e geofísica do gelo.

Não é tão tarde

É um eufemismo que as apostas sociais são altas, e o risco é tragicamente real daqui para frente. As consequências de inundações costeiras catastróficas à medida que o nível do mar sobe ainda são inimagináveis para a maioria dos bilhões de pessoas que vivem

em zonas costeiras baixas do planeta. Pessoalmente, continuo esperançoso de que possamos entrar no caminho certo. Não acredito que tenhamos passado por nenhum ponto crítico que inunde irreversivelmente as costas do planeta. Do que eu entendo do manto de gelo e do insight que nosso novo estudo traz, não é tarde demais para agir. Mas os combustíveis fósseis e as emissões devem ser reduzidos agora, porque o tempo é curto e a água sobe – mais rápido do que o previsto.

Acampamento científico do autor Alun Hubbard na zona de derretimento da camada de gelo da Groenlândia

Um grande iceberg tabular que partiu da Geleira Store no fiorde de Uummannaq

Tecnologia de monitoramento de água baseada em E. coli

coli exibe uma resposta bioquímica na presença de íons metálicos, uma pequena mudança que os pesquisadores puderam observar com sensores ópticos de nanopartículas de ouro montados quimicamente. Por meio de uma análise de aprendizado de máquina dos espectros ópticos de metabólitos liberados em resposta à exposição ao cromo e ao arsênico , os cientistas conseguiram detectar metais em concentrações um bilhão de vezes menores do que as que levam à morte celular - ao mesmo tempo em que conseguem deduzir o tipo de metal pesado e quantidade com mais de 96 por cento de precisão.

O processo, que segundo os pesquisadores pode ser realizado em cerca de 10 minutos, é objeto de um estudo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Este novo método de monitoramento de água desenvolvido por pesquisadores da UCI é altamente sensível, rápido e versátil”, disse a coautora Regina Ragan, professora de ciência e engenharia de materiais da UCI.

“Ele pode ser amplamente implantado para monitorar toxinas em suas fontes na água potável e de irrigação e no escoamento agrícola e industrial. Este sistema pode fornecer um alerta precoce de contaminação por metais pesados para proteger a saúde humana e os ecossistemas”.

Decodificando a resposta metabólica de Escherichia coli para detectar vestígios de metais pesados na água. As pessoas frequentemente associam a Escherichia coli com alimentos contaminados, mas a E. coli tem sido um burro de carga na biotecnologia. Cientistas da Universidade da Califórnia, em Irvine, demonstraram que a bactéria tem mais valor como parte de um sistema para detectar contaminação por metais pesados na água

Bactéria usada como sensor vivo para detectar contaminação por metais pesados

por *Universidade da Califórnia, Irvine Fotos: PNAS, Regina Ragan/UCI, Universidade da Califórnia, Irvine

A água contaminada é uma importante fonte de exposição a metais pesados tóxicos para animais e pessoas. A resposta ao estresse metabólico de E. coli é usada para detectar a presença de metais tóxicos na água da torneira e águas residuais. Os íons de metais pesados difíceis de detectar são assim convertidos em sinais químicos mais facilmente

Além de provar que bactérias como E. coli podem detectar água insegura, os pesquisadores destacaram os

outros componentes necessários –nanopartículas de ouro montadas com precisão molecular e algoritmos

de aprendizado de máquina – que aumentaram muito a sensibilidade de seu sistema de monitoramento.

Após a exposição ao metal pesado, o conteúdo (lisado) das células de E.coli é examinado com um sensor óptico sensível composto de nanopartículas de ouro que são otimizadas para detectar níveis de uma toxina metálica por bactéria em solução. Os algoritmos de aprendizado de máquina aprendem a impressão digital química da resposta ao estresse, que é exclusiva do tipo e da quantidade de toxina metálica, a partir dos espectros ópticos. Modelos ajustados determinam se uma amostra de água desconhecida é segura

Esquema de detecção de metais pesados e espectros SERS de metabólitos chave

deslocamento vertical com desvio padrão sombreado acima e abaixo de cada espectro) adquiridos de E. coli cultivada em meio com as concentrações indicadas de (A) K2 Cr2 O7 e (B) NaAsO 2 . Mapa de calor PC1, 2 e 3 de (C) o conjunto de dados Cr6+ e (D) o conjunto de dados As 3+ contendo espectros de lisado do controle e toda a faixa de exposição à concentração de metal

(A) E. coli é cultivada em meio de crescimento suplementado com sais de Cr 6 + ou As3+ . (B) As células são termicamente lisadas e ( C ) o sobrenadante do lisado é depositado nas superfícies SERS. (D) Espectros SERS representativos de nucleotídeos-chave envolvidos em respostas bacterianas ao estresse, ATP, uracil e adenina. (E) Esquema de fabricação de superfícies SERS: uma célula microfluídica com um campo elétrico AC através de eletrodos induz o fluxo EHD para conduzir a montagem lateral e subsequentes reações de reticulação entre Au NP. (F) A imagem de microscopia eletrônica de varredura mostra Au NP formando aglomerados compactos de vários tamanhos. O campo de visão é de 2 μm × 2 μm

Ragan disse que pode ser aplicado para detectar toxinas metálicas – incluindo arsênico, cádmio, cromo, cobre, chumbo e mercúrio – em níveis de magnitude abaixo dos limites regulamentares para fornecer alerta precoce de contaminação.

No estudo, os cientistas explicaram que podem aplicar algoritmos treinados a amostras não vistas de água da torneira e águas residuais, o que significa que o sistema pode ser generalizado para fontes e suprimentos de água em qualquer lugar do mundo.“Esse método de aprendizado de transferência permitiu que os algoritmos determinassem se a água potável estava dentro dos limites recomendados pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA e pela Organização Mundial da Saúde para cada contaminante com mais de 96% de precisão e 92% de precisão para águas residuais tratadas”, disse Ragan.“O acesso à água potável é necessário para a saúde das pessoas e do planeta”, acrescentou.

“É necessária uma nova tecnologia que possa ser fabricada em massa a baixo custo para monitorar a introdução de uma série de contaminantes no abastecimento de água como parte crítica da solução para a segurança hídrica diante da poluição e das mudanças climáticas”.

Esquema de detecção de metais pesados e espectros SERS de metabólitos chave

Quantas eras glaciais a Terra teve e os humanos poderiam sobreviver a uma?

por

Scheschkewitz

Sabemos que a Terra teve pelo menos cinco grandes eras glaciais. A primeiro aconteceu há cerca de 2 bilhões de anos e durou cerca de 300 milhões de anos. O mais recente começou há cerca de 2,6 milhões de anos e, de fato, ainda estamos tecnicamente nela. (Era do gelo é quando a Terra tem temperaturas frias por muito tempo – milhões a dezenas de milhões de anos – que levam a mantos de gelo e geleiras cobrindo grandes áreas de sua superfície).

A Terra não está coberta de gelo agora porque estamos em um período conhecido como “interglacial”. Em uma era glacial, as temperaturas flutuarão entre níveis mais frios e mais quentes. As camadas de gelo e as geleiras derretem durante as fases mais quentes, chamadas interglaciais, e se expandem durante as fases mais frias, chamadas glaciais.

O clima da Terra passa por ciclos de aquecimento e resfriamento que são influenciados por gases em sua atmosfera e variações em sua órbita ao redor do sol. Quando acontecerá a próxima era do gelo? Assista o YouTubr: www.youtu.be/I4EZCy14te0

Como era durante a era do gelo?

O clima da Terra passa por ciclos de aquecimento e resfriamento que são influenciados por gases em sua atmosfera e variações em sua órbita ao redor do sol. Quando acontecerá a próxima era do gelo? Assista o YouTubr: www.youtu.be/I4EZCy14te0

Durante as eras glaciais, camadas de gelo como a da Groenlândia cobriram grande parte da superfície da Terra

Daniel

Fotos: James St. John/Flickr , CC BY, Lorena Lisiecki, Thor Wegner/DeFodi

Neste momento, estamos no período interglacial quente mais recente da era do gelo, que começou há cerca de 11.000 anos.

Como era durante a era do gelo?

Quando a maioria das pessoas fala sobre a “era do gelo”, geralmente se refere ao último período glacial, que começou há cerca de 115.000 anos e terminou há cerca de 11.000 anos com o início do atual período interglacial.

Durante esse tempo, o planeta era muito mais frio do que é agora. No seu auge, quando as camadas de gelo cobriam a maior parte da América do Norte, a temperatura média global era de cerca de 46 graus Fahrenheit (8 graus Celsius). Isso é 11 graus F (6 graus C) mais frio do que a média anual global hoje.

Essa diferença pode não parecer muito, mas resultou na maior parte da América do Norte e da Eurásia coberta por mantos de gelo. A Terra também era muito mais seca e o nível do mar era muito mais baixo , já que a maior parte da água da Terra estava presa nas camadas de gelo. Estepes , ou planícies secas e gramadas, eram comuns.

Assim como as savanas, ou planícies cobertas de grama mais quentes e desertos. Muitos animais presentes durante a era do gelo seriam familiares para você, incluindo ursos marrons, caribus e lobos. Mas também houve megafauna que foi extinta no final da era glacial, como mamutes, mastodontes, felinos dente-de-sabre e preguiças-gigantes terrestres. Existem diferentes ideias sobre por que esses animais foram extintos.

Uma delas é que os humanos os caçaram até a extinção quando entraram em contato com a megafauna.

Havia humanos durante a era do gelo?!

Sim, pessoas como nós viveram na era do gelo. Desde que nossa espécie, o Homo sapiens, surgiu há cerca de 300.000 anos na África , nós nos espalhamos pelo mundo.

Durante a era do gelo, algumas populações permaneceram na África e não experimentaram todos os efeitos do frio. Outros se mudaram para outras partes do mundo, incluindo os ambientes frios e glaciais da Europa.

E eles não estavam sozinhos. No início da era glacial, havia outras espécies de hominídeos – um grupo que inclui nossos ancestrais imediatos e nossos parentes mais próximos – em toda a Eurásia, como os neandertais na Europa e os misteriosos denisovanos na Ásia. Ambos os grupos parecem ter sido extintos antes do fim da era glacial.Existem muitas ideias sobre como nossa espécie sobreviveu à era do gelo quando nossos primos hominídeos não sobreviveram. Alguns pensam que tem a ver com o quão adaptáveis somos e como usamos nossas habilidades e ferramentas sociais e de comunicação. E parece que os humanos não se esconderam durante a era do gelo. Em vez disso, eles se mudaram para novas áreas.

Por muito tempo, pensou-se que os humanos não entrassem na América do Norte até que as camadas de gelo começassem a derreter. Mas pegadas fossilizadas encontradas no Parque Nacional White Sands, no Novo México, mostram que os humanos estão na América do Norte desde pelo menos 23.000 anos atrás – perto do pico da última era glacial.

[*] Em Curious Kids

Mamute, encontrado em depósitos na Rússia, foi um dos maiores mamíferos terrestres do Pleistoceno (1,8 milhão a ~ 10.000 anos atrás)

A poluição da água costeira se transfere para o ar no aerossol de spray marítimo e atinge as pessoas em terra

Novas pesquisas confirmaram que a poluição da água costeira é transferida para a atmosfera em aerossóis de spray marinho, que podem

por

Achuva na região da fronteira EUA-México causa complicações para o tratamento de águas residuais e resulta em esgoto não tratado sendo desviado para o rio Tijuana e fluindo para o oceano no sul de Imperial Beach. Essa entrada de água contaminada causou poluição crônica da água costeira em Imperial Beach por décadas. Novas pesquisas mostram que águas costeiras poluídas por esgoto são transferidas para a atmosfera em aerossóis de spray marinho formados por ondas quebrando e bolhas estourando. O aerossol de spray marítimo contém bactérias, vírus e compostos químicos da água do mar.

Os pesquisadores relatam suas descobertas na Environmental Science & Technology. O estudo aparece no meio de um inverno em que cerca de 13 bilhões de galões de águas poluídas com esgoto entraram no oceano através do rio Tijuana, de acordo com o pesquisador principal Kim Prather, Distinguished Chair em Química Atmosférica e Distinguished Professor na Scripps Oceanography e Departamento de Química e Bioquímica da UC San Diego. Ela também atua como diretora fundadora do NSF Center for Aerosol Impacts on Chemistry of the Environment (CAICE).

“Mostramos que até três quartos das bactérias que você respira em Imperial Beach vêm da aerossolização de esgoto bruto na zona de rebentação”, disse Prather. “A poluição da água costeira tem sido tradicionalmente considerada apenas um problema de veiculação hídrica.

As pessoas se preocupam em nadar e surfar nela, mas não em inalá-la, embora os aerossóis possam percorrer longas distâncias e expor muito mais pessoas do que aquelas que estão apenas na praia ou no água.”A equipe coletou amostras de aerossóis costeiros na Praia Imperial e água do rio Tijuana entre janeiro e maio de 2019.

Em seguida, eles usaram sequenciamento de DNA e espectrometria de massa para ligar bactérias e compostos químicos no aerossol costeiro ao rio Tijuana poluído por esgoto que flui para as águas costeiras. Verificou-se que aerossóis do oceano continham bactérias e produtos químicos originários do rio Tijuana. Agora, a equipe está realizando pesquisas de acompanhamento na tentativa de detectar vírus e outros patógenos transmitidos pelo ar.

atingir pessoas além de banhistas, surfistas e nadadores. Cientistas encontram bactérias e compostos químicos da poluição da água costeira em aerossóis de spray marinho ao longo das praias

*Robert Monroe Fotos: Foto: Mateus Pendergrat, Universidade da Califórnia - San Diego

Poluição da água pode ser transferida para a atmosfera através de aerossóis marinhos 2

A coautora do estudo, Allegra Aron, coleta água do rio Tijuana

Prather e seus colegas alertam que o trabalho não significa que as pessoas estão ficando doentes por causa do esgoto no aerossol de spray marinho. A maioria das bactérias e vírus são inofensivos e a presença de bactérias no aerossol de spray marinho não significa automaticamente que os micróbios - patogênicos ou não - se espalham pelo ar. Infecciosidade, níveis de exposição e outros fatores que determinam o risco precisam de mais investigação, disseram os autores.

Este estudo envolveu uma colaboração entre três grupos de pesquisa diferentes - liderados por Prather em colaboração com o pesquisador da Escola de

Medicina da UC San Diego e da Escola de Engenharia Jacobs, Rob Knight, e Pieter Dorrestein, da Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da UC San Diego Skaggs, ambos afiliado ao Departamento de Pediatria - para estudar as possíveis ligações entre bactérias e produtos químicos no aerossol de spray marinho com esgoto no rio Tijuana.“Esta pesquisa demonstra que as comunidades costeiras estão expostas à poluição da água costeira mesmo sem entrar em águas poluídas”, disse o principal autor Matthew Pendergraft, recém-formado pela Scripps Oceanography que obteve seu doutorado sob a orientação de Prather.

“Mais pesquisas são necessárias para determinar o nível de risco representado ao público pela poluição da água costeira por aerossol. Essas descobertas fornecem mais justificativas para priorizar a limpeza das águas costeiras”. Financiamento adicional para investigar mais as condições que levam à aerossolização de poluentes e patógenos, até onde eles viajam e possíveis ramificações de saúde pública foram garantidos pelo congressista Scott Peters (CA-50) no projeto de lei de gastos do ano fiscal (AF) 2023 Omnibus. Além de Prather, Pendergraft, Knight e Dorrestein, a equipe de pesquisa incluiu Daniel Petras e Clare Morris da Scripps Oceanography; Pedro Beldá-Ferre, MacKenzie Bryant, Tara Schwartz, Gail Ackermann e Greg Humphrey da Escola de Medicina da UC San Diego; Brock Mitts do Departamento de Química e Bioquímica da UC San Diego; Allegra Aron da Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da UC San Diego Skaggs; e o pesquisador independente Ethan Kaandorp. O estudo foi financiado pela iniciativa Understanding and Protecting the Planet (UPP) da UC San Diego e pela German Research Foundation.

Amostragem de filtro de aerossol a favor do vento de águas costeiras poluídas na Praia Imperial

A poluição plástica tem um impacto significativo nas pescas, na economia e a saúde da vida selvagem e possivelmente dos seres humanos

Até três quartos das bactérias que você respira em Imperial Beach vêm da aerossolização de esgoto bruto na zona de rebentação

[*] Universidade da Califórnia - San Diego

Em imagens: o impacto da crise climática e da atividade humana nos nossos oceanos

Os oceanos estão na linha de frente da crise climática devido ao papel central que desempenham na regulação do clima da Terra, absorvendo o excesso de calor das emissões. Essas imagens do recurso de fotografia climática Climate Visuals exploram como o aumento das temperaturas está prejudicando a vida marinha e as comunidades costeiras que dependem dos oceanos

por Daniel Scheschkewitz

Eles não apenas prejudicam a biodiversidade marinha, mas afetam a vida de 680 milhões de pessoas que vivem em áreas costeiras baixas e os 2 bilhões de habitantes de megacidades costeiras afetadas por inundações , ciclones e muito mais.

O concurso de fotografia da Climate Visuals busca aumentar a conscientização e a compreensão de como a crise climática e a atividade humana estão impactando o oceano.

Essas imagens da coleção Ocean Visuals exploram como o aumento das temperaturas está prejudicando a vida marinha e como as comunidades costeiras estão trabalhando juntas para enfrentar os efeitos do aquecimento global no meio ambiente.

A crise climática está causando o declínio das populações de peixes, o que significa que incubadoras como essas são vitais para reviver as populações de peixes na natureza.

Se o aquecimento dos oceanos continuar no ritmo atual, podemos perder pontos de vista como este. Imagem: Colby Bignell / Climate Visuals

Essas fotos servem como um lembrete da necessidade de proteger o maior sumidouro de carbono do nosso planeta, ou corremos o risco de perder a gama de benefícios que ele nos oferece. Nossos oceanos sofrem o impacto do aquecimento global, tendo absorvido cerca de 90% do calor gerado pelo aumento das emissões até o momento, de acordo com as Nações Unidas.

O aumento da temperatura do oceano faz com que os corais expulsem as algas microscópicas que vivem dentro deles, mantendo-os vivos. Na foto, recife ao redor da Ilha Namotu, Fiji. Imagem: Beau Pilgrim / Climate Visuals

Essas mudanças de temperatura levam a uma cascata de efeitos, desde o derretimento do gelo até a acidificação dos oceanos.

O aumento da temperatura do oceano faz com que os corais expulsem as algas microscópicas que vivem dentro deles, mantendo-os vivos. O coral então perde sua cor brilhante e morre, um processo conhecido como branqueamento de corais.

Fotos: Karen Robinson

Peixes-palhaço são criados e alojados em um incubatório perto de Jacarta, na Indonésia. Imagem: Giacomo d’Orlando / Climate Visuals

Esta comunidade costeira na Ilha de Pramuka, na Indonésia, está comprometida com a restauração de corais para preservar o ecossistema marinho. Imagem: Giacomo d’Orlando / Climate Visuals

Muitos recifes de corais estão sofrendo branqueamento em todo o mundo, então a restauração é vital para garantir a proteção da vida marinha que depende desses habitats

À medida que o gelo do mar derrete, os inuits na região do Ártico lutam para realizar suas tarefas diárias, como a caça, devido à falta de gelo marinho sólido e confiável.

Recifes artificiais como esses ajudam não apenas a fornecer um habitat para os peixes, mas também a reduzir a erosão do solo, quebrando a força das ondas antes que elas atinjam a costa.

O aumento do nível do mar como resultado da crise climática está criando deslocamentos desafiadores como este para muitas comunidades costeiras.

A crise climática está aumentando a salinidade do solo em muitas regiões do mundo, destruindo a flora e a fauna que fornecem alimento e abrigo para plantas e animais.

Aldeias costeiras em todo o mundo estão enfrentando cada vez mais inundações extremas, com os cidadãos tendo que migrar para o interior.

Uma mulher volta do trabalho para casa de bicicleta em Demak, Java Central, Indonésia. Imagem: Dhana Kencana / Climate Visuals

O corpo de um cervo jaz em uma floresta de mangue em Kalir Char, Bangladesh. Imagem: Zabed Hasnain Chowdhury / Climate Visuals

Um recife artificial em Mon Choisy, Maurício. Imagem: Reuben Pillay / Climate Visuals

Uma inundação repentina submerge casas em Sunamganj, Bangladesh. Imagem: Muhammad Amdad Hossain / Climate Visuals

Derretimento do gelo marinho em Uummannaq, Groenlândia. Imagem: Adam Sébire / Climate Visuals

A crise climática obrigou as comunidades costeiras a adaptar seu modo de vida para resistir às inundações.

Todos os anos, cerca de 11 milhões de toneladas de plástico entram em nossos oceanos, de acordo com a Ocean Conservancy. Voluntários como os da foto acima oferecem seu tempo para remover esses resíduos e separá-los para reciclar ou reaproveitar itens diferentes.

Para combater as inundações, o governo de Fiji patrocina várias iniciativas de reflorestamento de mangue como esta em todo o país. Os manguezais aumentam a resiliência das comunidades costeiras, servindo como uma barreira natural contra as ondas.

Essas fotos enfatizam a necessidade de proteger nossos oceanos – o maior sumidouro de carbono do planeta – ou corremos o risco de perder a gama de benefícios que eles nos proporcionam, desde o ar respirável até o futuro dos suprimentos de alimentos.

As opiniões expressas neste artigo são de responsabilidade exclusiva do autor e não do Fórum Econômico Mundial. Rousi conclui: “Embora isso precise de mais pesquisas, uma coisa é clara: fluxos de jato duplos e sua crescente persistência são fundamentais para entender os riscos atuais e futuros das ondas de calor na Europa Ocidental”.

À medida que o nível do mar sobe, a erosão costeira deve ser tratada com medidas de proteção como essas que controlam como a areia se move.

Uma pessoa com as mãos cobertas de óleo após um derramamento no Delta do Níger. Imagem: Jerry Chidi / Climate Visuals

Um grupo de voluntários da Clean Ocean Sailing separa lixo marinho. Imagem: Monika Hertlova / Climate Visuals

Pessoas constroem um dique com sacos de areia em uma praia em Ihuru, Maldivas. Imagem: Alain Schroeder / Climate Visuals

Centenas de mudas de mangue crescem em uma ilha ao sul da ilha principal de Fiji, Viti Levu. Imagem: Tom Vierus / Climate Visuals

Os barcos são a única opção de transporte viável para esses moradores do distrito de Kudigram, em Bangladesh. Imagem: Muhammad Amdad Hossain / Climate Visuals

[*] Este artigo faz parte de: Centro para a Natureza e o Clima/WEF

A Prefeitura comemora os 58 anos de Paragominas, com muitas realizações na área da saúde, com expansão do sistema de abastecimento de água, com reforma e ampliação de escolas, com a construção de casas populares, com pavimentação de muitos quilômetros de vias públicas. São obras e ações que fazem Paragominas melhor a cada dia. É a Prefeitura de Paragominas comemorando o aniversário da cidade, fazendo o que sabe fazer de melhor, cuidar das pessoas.