O Fenômeno do Fitoplâncton

A sobreposição de clorofila (do gráfico abaixo) mostra a separação da pluma e nosso ponto final de amostragem neste transecto.
Gráfico de concentrações de clorofila
na foz do Rio Amazonas

Today we have been moving NE towards a station within the detached plume area, as indicated by the satellite image showing chlorophyll concentrations (left). From this, it can be seen that while the main part of the Amazon plume moves NW towards the Caribbean, another section splits off to move further E. For those who like to see images in “real” colours, the same phenomenon is also visible in the older (2012) satellite image from NASA (above). Chlorophyll is a good indicator of the plume, because the nutrients in the Amazon water allow microscopic, surface-dwelling ocean phytoplankton to feed and grow, and chlorophyll is the energy-producing pigment that gives plants their colour.

Claro que o movimento do navio também cobra seu preço de alguns dos cientistas a bordo, e às vezes vemos uma cantina relativamente vazia pela manhã, na hora do café da manhã (embora isso geralmente aconteça porque parte da equipe passou metade da noite trabalhando nos equipamentos ou coletando amostras de água). Pelo menos não choveu muito hoje, e podemos ser gratos por isso.

The weather has not been very kind to us today, and this has made the deployment and retrieval of of some of our sampling equipment trickier than usual. Strong, variable currents in the water column, coupled with wave action and surface wind, mean that the ship’s sophisticated dynamic positioning systems (and crew) have to work harder to maintain the ship in position over a piece of equipment that is suspended on a steel cable over 2km under the ship. It is interesting (at least to me) to hear the noise of the thruster working downstairs near the front of the vessel while the equipment is being let down or taken up.

Assim, nosso objetivo imediato hoje e amanhã é, pelo menos em parte, verificar se nossa amostragem nesse transecto sudoeste-nordeste evidencia a presença da pluma que se move para o leste, e nosso ponto final de amostragem na linha foi calculado para estar dentro dela.


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Quando o Balão Sobe

Image by OpenClipart-Vectors from Pixabay

Na noite passada, pouco antes das 19:30, o meteorologista residente Martin Stelzner me mostrou o contêiner do balão meteorológico no Meteor e explicou como as coisas funcionam.

O mecanismo de lançamento é engenhosamente simples – muito mais simples (e, na minha opinião, mais seguro) do que uma operação manual. Um grande suporte de fibra de vidro para balões contém, em sua base, um tubo que libera hélio para dentro do balão. Assim que o balão atinge um tamanho predeterminado, Martin fixa uma pequena radiossonda com GPS/transmissor nele.

Special weather balloon container

Quando tudo está pronto, Martin simplesmente abre uma seção no contêiner no lado estibordo do navio, e o balão é automaticamente liberado. O voo do balão dura cerca de 30 minutos, alcançando uma altura de aproximadamente 25 km. A radiossonda mede vários parâmetros atmosféricos, como pressão, velocidade e direção do vento, além da temperatura, e os transmite por rádio para um receptor a bordo.

Quando o conjunto de dados está completo, Martin o envia diretamente para o serviço meteorológico alemão Deutscher Wetterdienst, onde se torna parte dos sistemas meteorológicos complexos da Alemanha e do mundo.

Os horários de lançamento são rigorosamente observados em todas as estações meteorológicas, e, no nosso caso, o lançamento estava programado para as 19:30 e seria feito no escuro. Isso tornou o trabalho de filmagem e fotografia um pouco desafiador, mas com a ajuda de Martin, tudo correu bem dentro do contêiner. Do lado de fora, eu sabia que seria um desafio – em 2018, tentei (e falhei) capturar imagens do voo do balão na expedição M147, à luz do dia: o balão se move muito mais rápido do que se imagina! Desta vez, não tinha muitas esperanças de sequer enxergar o balão no escuro. Assista ao vídeo para descobrir o que aconteceu.

Foi ótimo ver o dispositivo em ação, e agradeço muito a Martin pelo seu tempo e paciência.


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Parabéns!

Descobrimos hoje que Andrea acabou de receber um Exceptional Research Achievements award da Constructor University por seu trabalho em atrair subsídios de pesquisa. Este novo prêmio não será nenhuma surpresa para seus colegas, que conhecem seu profissionalismo inquestionável e dedicação.

Em nome, tenho certeza, de todos aqui no RV Meteor, parabéns, Andrea! Parece que o chá e os bolos serão por sua conta!

DPAdCSV (FYI)

Laboratório de Voltametria com Alexandre Schneider

Hoje, visitei novamente o Laboratório de Voltametria para saber como as coisas estão indo até agora. Após alguns dias muito movimentados de coleta de amostras de água, o laboratório estava mais tranquilo, mas isso se devia apenas ao fato de estarem profundamente envolvidos nas análises a bordo, de titânio e níquel.

Eles me contaram que, após os problemas iniciais serem resolvidos, o que exigiu a calibração dos equipamentos e alguns reparos e manutenção em alguns itens, rapidamente estabeleceram uma rotina eficiente. Eles comentaram que a organização da coleta de água a bordo era um pouco diferente da última expedição Geotraces (M147), mas parecia estar funcionando bem, com um alto nível de cooperação entre as diversas equipes. De fato, Cristian conseguiu ajudar em algumas rotinas de coleta, contribuindo para manter um fluxo constante de água de amostra para a filtragem.

Cristian Krause no laboratório
Leandro de Carvalho analisando concentrações de níquel

Alexandre foi gentil o suficiente para me mostrar em detalhes como funciona o equipamento que eles utilizam no DPAdCSV (estou tentando memorizar isso há duas semanas, mas falhei completamente – você obviamente saberá que significa Voltametria de Redisposição Catódica de Pulso Diferencial por Adsorção). Em vez de entrar em muitos detalhes (cof, cof), vou deixar que você assista ao vídeo. É claro que ainda é muito cedo para eles falarem sobre os dados coletados, e grande parte da análise detalhada será realizada no laboratório em terra. No entanto, Alexandre relatou que os resultados iniciais indicaram que a quantidade de titânio encontrada nas amostras foi geralmente menor no transecto do Pará do que em 2018, o que ele atribui ao fato de que agora há um fluxo muito menor de água doce entrando no estuário do que em maré alta. Ele notou pouca diferença no transecto dos manguezais. Por outro lado, Leandro observou um aumento na concentração de níquel, o que, novamente, pode ser atribuído ao fluxo reduzido de água doce. Em ambos os casos, eles estão ansiosos para obter algumas amostras de áreas mais distantes dentro do rio, caso consigamos entrar no canal norte de Macapá.

Todos concordaram que havia o mesmo nível de cooperação amigável entre todas as equipes e com o Capitão e a tripulação do Meteor, e fico feliz em confirmar isso. Obrigado pelo tempo de vocês, pessoal. 🙂

So what exactly IS in the Sea, anyway??

So what exactly IS in the Sea, anyway??

The UNESCO Ocean Literacy Portal begins with these words:

"All the world’s oceans are connected, forming one huge body of saltwater, the Global Ocean. However, for geographical, historical and cultural factors, we usually divide it into five main ocean basins.

These are the Pacific, Atlantic, Indian, Arctic and Southern ocean basins. All together, they cover about 71% of the Earth’s surface and contain about 97% of all the water on the planet.
Source: Encyclopaedia Briannica

71% of the planet, it says. Nearly all the water on the planet. Difficult to imagine, right? Did you know that the oceans are up to 11,000m deep. Your local swimming pool is probably 3m at most. Have you ever climbed a ladder? A normal ladder is round 2m high, so let’s say you started climbing up from the sea bed on ladders. I bet you’d be pretty tired after climbing up the first ten, and I’m sure you’d need to take a long break after the first 100. It would need to be a long break, and you’d need some food and water to prepare yourself for the next… 5,400 ladders you’d need to climb to get to the surface!

This is why we still don’t know much about the bottom of the sea. It’s almost impossible for us to reach those depths – in fact only 3 people have ever made it to the deepest part.

Manganese nodule from the South Pacific

The Ocean Literacy Portal goes on to tell us about the astounding amount of resources there are under the sea – minerals like oil, gas and coal; weird (and very valuable) things like the ferromanganese nodules our Chief Scientist Andrea Koschinsky was analysing at the start of her career. These and other rocks and concretions can contain copper, zinc, nickel, gold, silver, and platinum. There are other things in there too, though, including a vast and complex range of animal and plant life and an ecosystem we barely understand.

RV Meteor, Hamburg University Picture Archive

The Geotraces programme is helping to fill some of the gaps in our knowledge, but we’ve a long way to go. We don’t yet fully understand how the oceans circulate. We’ve only mapped around 10% of the oceans. Here are a few more things to think about:

  1. The amount of salt in the oceans (which originates from the erosion of rocks on land) is enough to cover the whole planet in a layer nearly 200m thick.
  2. The ocean floor is constantly moving (a process called plate tectonics).
  3. The number of species living in the ocean is unknown.
  4. The sea level is changing over time
  5. The ocean regulates the earth’s climate.

The thing is, we’re going to need a lot more Geotraces-type studies and a lot more marine scientists if we are to understand and protect the oceans, and use its riches in a sustainable way. Have you thought that maybe you could be a marine scientist, exploring the oceans?

Since 2018, aboard the RV Meteor, the international project Amazon Geotraces has been looking at how the Amazon River, pouring on average 230,000 cubic metres of freshwater per second into the Atlantic, mixes with the seawater and affects the chemistry of the ocean. These studies are essential to help us learn about life in the oceans and how they circulate and how they affect our climate.

A USGS ocean schematic showing some topographical features and a research vessel sampling and recording

If you want to know more, take a look at the links below. They have some great resources for students and teachers alike. And when you’ve finished reading, try our Amazon Geotraces Oceans Kahoot quiz and see how much you know about the global oceans!

  • Unesco Ocean Literacy – site with lots of general information and resources
  • Geotraces – especially good short videos for young geo-chemists!
  • USGS – pages on the Ocean. Great for infographics.

O Imperativo de Cachinhos Dourados

Rami assesses Parasound data before a MUC deployment
Perfil do leito marinho de ambos os lados do navio
Mark e Sarima no Amostrador de Água de Fundo (BWS)

Hoje, nos aproximamos mais da foz do Rio Amazonas, deixando para trás as águas profundas de mais de 4.000 metros e entrando em áreas mais rasas. Logo pela manhã, Rami Kalfouni utilizou o Atlas Parasound P70 da Atlas Hydrographic GmbH para mapear o leito do mar. Os resultados indicaram um fundo lamacento promissor a 750 metros, ideal para o uso do MUC (Multicorer) liderado pelo chefe da estação, Mark Zindorf. Considerando os desafios recentes enfrentados por Mark e Sarima Vahrenkamp, incluindo as dificuldades em obter amostras do fundo do mar, esta estação parecia uma oportunidade promissora para uma coleta bem-sucedida.

Mark e os Cientistas-Chefes na sala de sensores

Não era para ser desta vez. O problema não foi a profundidade, nem o leito do mar, nem o equipamento, mas sim a corrente, que se revelou forte demais para permitir um lançamento seguro. Os sistemas de posicionamento do Meteor são excelentes, mas nada pode impedir que um equipamento pesado se mova lateralmente ao descer em um cabo de aço para tais profundidades, especialmente em correntes fortes ou imprevisíveis. Além disso, o MUC poderia se incrustar no sedimento, e os efeitos da corrente tornariam impossível recuperá-lo de forma limpa. Agindo como uma espécie de âncora, o cabo poderia ficar sob tensão, ou o equipamento poderia ser arrastado pelo fundo antes de se soltar. Havia, portanto, um claro risco para o multicorer e, no pior dos cenários, para o guincho, o navio ou até mesmo para as pessoas a bordo. Em resumo, o lançamento do MUC e do Amostrador de Água de Fundo (BWS) teve que ser cancelado.

Por mais frustrante que seja, todos sabem que a segurança vem em primeiro lugar, e agora estamos ansiosos pela próxima estação, sem correntes desagradáveis e com um leito marinho que seja... nem muito duro, nem muito mole, mas na medida certa!