M206 Amazon Geotraces 2 blog

Hoje marca o 15º dia do cruzeiro, o ponto médio. Para celebrar a ocasião, aqui estão 15 imagens variadas, uma de cada dia, que talvez não tivessem sido publicadas no blog de outra forma.

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.

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!

Since conducting my PhD research on the Amazon and Pará River estuary in the wet season, the river mouth, together with the mangrove belt to the south, has been an area of special interest for me. I recently participated in the land-based PROBRAL campaign to collect water from the mangroves and smaller rivers such as the Caeté (see Mud and Mosquitoes).

M206 will add to the results gleaned from research on previous wet-season cruises (M147 in 2018, and M174 in 2021) by gathering a much-needed dataset for the dry season, since the Amazon and Pará River flows vary dramatically in volume (from 120 000 m³/s to 240 000 m³/s for the Amazon; 38 000 m³/s to 9 000 m³/s for the Pará). We have not yet entered the Amazon River estuary itself on M206, but we see is a striking visual difference on the Pará today compared to its appearance in the 2018 wet season (April/May).

In addition, we have made a more extensive transect along the mangrove region in cruise M206 compared to M147 and M174, in some cases running parallel to the region where the PROBRAL samples were collected. The paradoxically higher salinity near the coast in the mangrove-belt region of M206 (as reported in earlier blogs) may reflect what we observed in the mangrove porewater collected during PROBRAL 2-3 weeks ago, which was sometimes much higher than seawater (up to 65 PSU).

Our previous research on the Amazon-Pará estuary has focused on trace metals (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb) and metal-organic matter interaction. Metals such as Fe, Co, Ni and Zn are heavily complexed to organic matter (a.k.a. organic ligands), which can influence their solubility, toxicity, and bioavailability. In addition, metals and organic matter come in different sizes, which influences how much they remain in the water column and eventually reach the ocean during estuary mixing. On the ship lab on M206 as well as PROBRAL, my own work has focused primarily on filtering and processing seawater samples for trace metals, Cu and Ni-binding organic ligands, humic substances (a major fraction of terrestrially-derived organic ligands) and dissolved organic carbon. In addition to the samples that are already filtered by the team in the clean bubble, we also do further filtering at different pore sizes..

This data, combined with the bottom-water and MUC data, will provide a clearer picture of the processes taking place throughout the water column and salinity gradient during estuary mixing.

Um dia cheio hoje, enquanto partimos da foz do Rio Pará, próximo a Belém, para uma viagem de 10 horas com estações de amostragem ao longo de todo o transecto.

Trazidos aqui, como sempre, com timing e posicionamento perfeitos pelo Capitão Rainer e sua equipe, começamos a partir de um ponto próximo à vila principal da ilha de Colares (população de 12.000, famosa pelos avistamentos de OVNIs em Colares em 1977), nosso cronograma começa com um conjunto completo de estações a partir das 09h45, horário local. Isso incluirá o MUC, onde podemos (razoavelmente) esperar encontrar algumas amostras interessantes desta vez. Fotos a seguir!

Enquanto navegávamos rio acima, foi fascinante observar que a água permanece relativamente verde, mesmo agora, apenas 90 minutos após a maré baixa, apesar de a salinidade estar diminuindo, como era esperado (veja o mapa). Isso contrasta bastante com o cruzeiro M147 em 2018, realizado durante a maré alta (veja a imagem inserida).

O tempo tem sido gentil conosco até agora, embora a previsão indique muita trovoada e relâmpagos. Por enquanto, porém, parece que estamos prontos para uma coleta de amostras proveitosa!

Embora tenhamos tido alguns pequenos problemas com o uso inicial do equipamento de amostragem, isso foi previsto no planejamento da estação e está dentro do orçamento. Tudo já foi testado e está totalmente funcional. Apesar de que equipamentos sensíveis ainda possam apresentar desafios, a equipe está confiante de que quaisquer pequenos problemas serão resolvidos rapidamente.

Hoje e amanhã, estaremos trabalhando com todos os principais instrumentos de amostragem: o CTD, o MUC, o BWS, o TM-CTD e o tow fish (todos ilustrados). Há dois ótimos vídeos curtos que mostram os mecanismos do MUC e do CTD em operação debaixo d'água – um do Instituto Schmidt, aqui; e outro do Geotraces/PolarTREC, aqui. here; and the other from Geotraces/PolarTREC, here.

Nos movemos agora aproximadamente 300 milhas náuticas (550 km) para o oeste ao longo da costa, zig-zagueando para amostrar ao longo do gradiente de salinidade. É interessante observar que a salinidade é extremamente alta perto da costa dos manguezais (no mapa, o vermelho é o mais salino e o azul é o menos salino): não está claro se essa é uma condição normal durante o período de águas baixas ou se está exagerada devido à seca extrema vivida na região amazônica este ano.

O Meteor desancorou esta manhã antes das 09:00 e agora estamos navegando para nossa primeira estação de amostragem. Estamos deixando a costa 10 km para trás, e, sob o sol brilhante, a água está muito azul. Esperamos encontrar primeiro água verde e, em seguida, água marrom à medida que seguimos para o norte e nos aproximamos da foz do rio Amazonas. Ao nos aproximarmos de nossas estações na região dos manguezais e chegarmos a um ou dois quilômetros da costa, também poderemos observar uma mudança na cor da água.

Enquanto isso os cientistas têm trabalhado arduamente, e a maior parte dos equipamentos e laboratórios já está organizada e pronta para as estações de amostragem. Isso inclui os amostradores CTD e MUC, que detalharemos nas próximas postagens. Há uma grande expectativa a bordo enquanto começamos nosso trabalho de forma efetiva, o que exige um planejamento cuidadoso para aproveitar ao máximo o tempo e os recursos. Já estão sendo realizados processos de filtragem e análise de amostras de água coletadas durante o programa PROBAL, pouco antes do M206. Neste momento, uma reunião de estação está em andamento para discutir os detalhes do uso correto dos equipamentos para a primeira estação amanhã de manhã às 08:20.

Do lado de fora, o trabalho continua dia e noite para o capitão e a tripulação. Embora estejamos no início da estação chuvosa na Amazônia, aqui, mais ao sul, temos sol de ponta a ponta, e as temperaturas, mesmo a 10 km da costa, estão em torno de 30 graus, e muito mais se você não estiver na sombra. Precisamos ter cuidado e tomar as devidas precauções ao ir ao convés por qualquer período de tempo.

Durante todo o dia, com tanta energia sendo gasta, a chefe de comissaria e sua equipe precisam alimentar mais de 60 bocas famintas. Os horários podem parecer estranhos para algumas pessoas, mas logo nos acostumamos com o café da manhã às 07:15, o almoço às 11:15 e o jantar às 17:15. A comida é tanto saborosa quanto nutritiva.

Foram dois dias intensos – e ainda nem saímos do porto! Primeiro, tivemos que embarcar e organizar os equipamentos, além de preparar uma recepção para os dignitários locais alemães e brasileiros. O evento incluiu uma apresentação feita pelos cientistas, um tour pelo navio e alguns petiscos servidos no convés principal. Tudo correu muito bem, e ficamos satisfeitos ao ver que todos os nossos visitantes apreciaram ser testados sobre o que aprenderam em um breve Kahoot, antes de serem conduzidos para conhecer o excelente navio e a tripulação que cuidarão da expedição. Muitos agradecimentos a todos que nos honraram com sua presença.

Agora é fim de tarde e todos ainda estão trabalhando para organizar seus postos nos laboratórios e se preparar para a longa jornada de amostragem que teremos pela frente. Isso começará amanhã, assim que deixarmos o porto, com interrupções apenas para mais treinamentos de segurança. Em breve, teremos detalhes sobre os laboratórios individuais e o trabalho de todos os grupos – marque nosso site para saber mais!

All photos Clive Maguire except ‘Reception’ and ‘Presentation of M206’ – Photos Mark Zindorf, with thanks.

Nunca digam que os cientistas têm medo de sujar as mãos. Seja caminhando com água até os joelhos na lama ou mergulhando até a cintura em águas turvas, tudo faz parte do trabalho diário da dedicada equipe de cientistas do projeto PROBRAL. Reunindo pesquisadores da Alemanha e do Brasil (Constructor University Bremen, GEOMAR, Universidade de Oldenburg, Universidade Federal do Pará e Universidade Estadual do Norte Fluminense), eles se uniram este mês para analisar a água de manguezais, rios e estuários no norte do Brasil.

Fazendo química juntos

Metais como cobre e ferro estão naturalmente presentes nos oceanos, rios e estuários e podem atuar tanto como nutrientes quanto como toxinas para os organismos vivos. O comportamento desses metais é influenciado pelo tamanho (por exemplo, partículas grandes ou dissolvidas) e por outros componentes da química da água, como salinidade, pH (quão ácida é a água) e a presença de matéria orgânica dissolvida. Rios e estuários frequentemente são ricos em matéria orgânica (à base de carbono) proveniente de plantas e solo. A matéria orgânica dissolvida frequentemente se liga a íons metálicos (quando isso acontece, é chamado de “ligante”), e isso poderia influenciar sua biodisponibilidade (como eles são absorvidos pelos organismos vivos).

Nós amamos os manguezais

Os manguezais são uma rica fonte de matéria orgânica dissolvida,nutrientes e alguns metais. A equipe coletou água intersticial (água que se acumula no solo nos pequenos espaços entre as partículas) em manguezais degradados e saudáveis. Coletamos amostras cavando buracos e recolhendo a água que os preenchia. Mesmo na maré baixa, tivemos que atravessar lama pesada, muitas vezes afundando até os joelhos. Vimos muitos caranguejos pequenos, pássaros e até um macaco!

Também visitamos diversos riachos e rios, especialmente o rio Caeté, que atravessa Bragança e o norte do Brasil, no estado do Pará. O Caeté é influenciado por marés diárias (duas vezes ao dia), resultando em salinidade que muda ao longo do dia nas regiões próximas à costa. Fizemos coletas em vários pontos ao longo de todo o gradiente de salinidade, desde as águas costeiras (salinidade 35, como a água do mar), até águas estuarinas salobras e águas doces fluviais (salinidade 0). Realizamos as coletas de barco na Baía do Caeté e em terra nos rios e riachos do interior.

Contribuindo para o M206

The PROBRAL campaign will generate lots of great data that will contribute to the M206 cruise, also examining trace metals and organic matter in the Amazon and Pará River estuary, as well as near coastal mangroves to the south-east.

On 30^th No dia 30 de novembro, a expedição de pesquisa interdisciplinar Amazon Geotraces-2, M206, liderada pela Profª. Andrea Koschinsky da Universidade Constructor, partirá do porto brasileiro de Fortaleza para iniciar o trabalho de exame da distribuição de elementos-traço, matéria orgânica, descarregada no Atlântico e isótopos depositados no Atlântico pela foz do Rio Amazonas. A expedição é realizada em colaboração com o GEOMAR em Kiel, a Universidade de Oldenburg, a Universidade de Hamburg e, do Brasil, a Universidade Estadual do Norte Fluminense, a Universidade Federal de Santa Maria e a Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

The Amazon Plume

O Rio Amazonas tem quase 7.000 km de extensão e, durante a estação chuvosa, transporta incríveis 300.000 metros cúbicos de água para o Oceano Atlântico a cada segundo. Ele é responsável por cerca de 20% da água doce do mundo que chega ao oceano, e sua água se espalha no oceano em uma enorme pluma que cobre uma área de 80.000 quilômetros quadrados. Ao se misturar com o mar, traz consigo grandes quantidades de metais-traço, como ferro e cobre, e materiais orgânicos dissolvidos, e são esses materiais e os processos que eles sofrem durante a mistura da água doce com a água salgada que interessam à equipe.

“Precisamos de um entendimento muito melhor do ciclo de materiais nos oceanos,” afirma a Profª. Koschinsky sobre os objetivos da pesquisa. “Só conseguiremos prever de forma confiável o impacto humano sobre o ciclo se conseguirmos avançar nesse entendimento.” Elementos como carbono, nitrogênio e fósforo desempenham um papel importante nos oceanos, pois são essenciais para a formação de biomassa. No entanto, toda a vida precisa de ferro – até o menor organismo marinho. Além disso, muitos outros elementos-traço, como cobre, cobalto e zinco, são essenciais, enquanto alguns outros, como o mercúrio, são elementos tóxicos de alta preocupação ambiental.

This is the second time the team will have studied the area. In 2018, they visited during the wet season, and this year they will study what happens in the dry season. They will take comparative water and sediment samples throughout the plume area and beyond, at depths from less than 100m to more than 2,000m and across the mixing area from pure seawater to pure freshwater. The research is very important, particularly now, when the whole of the Amazon region has experienced the worst drought in living memory. Humans are intervening in the fragile ecosystem of the Amazon and changing it significantly by building dams and through deforestation, and intensive agriculture. In addition, climate change will alter the fluxes from the Amazon to the ocean. All of this will in turn impact the biological productivity and health of the coastal ocean.

NOVO Programa de Extensão para Jovens Aprendizes

Este ano, estamos focados em ajudar jovens aprendizes e seus professores a se envolverem com o M206, o Geotraces e a comunidade geocientífica em geral. Além de adicionar postagens regulares no blog, here, we will be adding posts we hope students and teachers will find interesting, and building up an online library of free factsheets, fun activities and quizzes, lessons/lesson plans, links and other useful or fun material. Bookmark and keep an eye on the blog, or take a look at our young learner pages here.