Ciência da água do mar: modelo de correntes oceânicas em sua cozinha

Um estudo científico oceânico da Science Buddies

Conceitos chaveCorrentes oceânicasFluidosDensidadeSalinidadeMovimentoCalorIntrodução Sob as ondas, os oceanos do mundo têm correntes que podem mover enormes quantidades de água mais quente ou mais fria da costa de um continente para a de outro. Estas correntes têm efeitos profundos nos climas continentais, especialmente nas regiões limítrofes do oceano. Por exemplo, a Corrente do Golfo (uma corrente quente que sobe do Golfo do México para o Oceano Atlântico Norte) provavelmente torna o noroeste da Europa muito mais quente do que seria provavelmente de outra forma. Você já se perguntou o que causa essas correntes importantes? Nesta atividade científica você modelará o comportamento desses “rios” de água quente e fria dentro do oceano para descobrir como a temperatura afeta a direção e a velocidade das correntes.Fundo As correntes oceânicas afetam profundamente o tempo e o clima, o transporte marítimo e a ciclagem de nutrientes. As correntes oceânicas profundas são impulsionadas por diferenças na densidade da água, que é controlada pela temperatura (a água fria é mais densa que a água quente) e pela salinidade (a água salgada é mais densa que a água doce). Como é que a densidade variável das águas do oceano cria as correntes globais? Para compreender as correntes oceânicas profundas, é mais fácil olhar primeiro para as regiões polares da Terra. A água que flui para essas regiões fica fria, o que aumenta sua densidade. À medida que o gelo se forma quando a água congela, a água doce é removida do oceano (transformou-se em gelo), tornando a água do oceano mais salgada. A água fria é agora mais densa, devido à sua temperatura mais baixa e ao sal adicional, por isso afunda em direção ao fundo do oceano. A água superficial então se move para substituir a água que afunda, criando uma corrente. Uma “correia transportadora” global é posta em movimento quando água densa se forma no Atlântico Norte, afunda, move-se para sul, circula em torno da Antárctida e depois move-se para norte, para as bacias do Índico, do Pacífico e do Atlântico. Esta correia transportadora movimenta muita água – é um enorme padrão de circulação que transporta cerca de 100 vezes mais água que o Rio Amazonas! Embora as correntes oceânicas dependam da temperatura e da salinidade para se moverem, nesta atividade você verá como a temperatura por si só pode criar correntes em um líquido.Materiais

Observações e resultados Você viu as folhas secas de tomilho moverem-se rapidamente para cima quando acima da chama, depois viajarem horizontalmente para o lado e caírem lentamente de volta? Como o fluido mais quente é menos denso que o fluido mais frio, nesta atividade o fluido aquecido logo acima da chama deve ser menos denso do que aquele que está mais distante da chama. Conseqüentemente, o fluido menos denso logo acima da chama deverá mover-se para cima. Ao atingir a superfície, deverá mover-se horizontalmente para fora (em todas as direções, simetricamente). À medida que flui para longe da chama e esfria, o fluido agora mais denso desacelera e afunda novamente. Ao mesmo tempo, enquanto o fluido logo acima da chama se move para cima, o fluido próximo, no fundo do prato, move-se para dentro, em direção à chama, para substituir o fluido ascendente – e assim é criada uma corrente. Este é o padrão que você deveria ter observado nesta atividade, observando o movimento das folhas secas de tomilho. Este movimento dentro de um fluido criado pela matéria menos densa subindo e pela matéria mais densa afundando é chamado de convecção e é a base para a “correia transportadora” global das correntes oceânicas. Embora muita água em todo o mundo seja transportada desta forma, a correia transportadora global move a água lentamente, a dez centímetros por segundo no máximo, pelo que pode levar cerca de 1.000 anos para que a água do Atlântico Norte encontre o seu caminho para o Pacífico Norte! Mas os efeitos das mudanças na circulação da correia transportadora podem ser sentidos muito mais rapidamente.Limpar Se você fez alguma sujeira oleosa, tente limpá-la com água morna e sabão. A mistura de óleo vegetal e folhas secas de tomilho feita nesta atividade pode ser compostada ou descartada no lixo (mas não deve ser despejada no ralo).