O jogo dos cacos de vidro

Traduzido de: Broken Glass Yields Clues to Climate Change

Copos comuns de vidro e as partículas de poeira atmosférica se quebram em padrões semelhantes

Satellite image of a 1992 dust storm over the Red Sea and Saudi Arabia with different sizes of dust.

Tamanho comparativo das partículas de poeira na atmosfera, de acordo com uma fotografia de um satélite de uma tempestade de poeira.
Créditos e imagem ampliada

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27 de dezembro de 2010

Pistas para o clima futuro podem ser encontradas na forma com que um copo comum de vidro se espatifa.

Os resultados de um estudo, publicado nesta semana em Proceedings of the National Academy of Sciences, indicam que as microscópicas partículas de poeira podem se fragmentar em padrões semelhantes aos copos e outros objetos facilmente quebráveis.

A pesquisa, realizada pelo cientista Jasper Kok do Centro Nacinal de Pesquisas Atmosféricas (NCAR), indica que existem várias vezes a mais partículas de poeira em suspensão na atmosfera do que se acreditava antes, uma vez que a poeira, quando esfacelada, produz uma quantidade inesperadamente alta de grandes “cacos”.

A descoberta tem implicações na compreensão das futuras mudanças climáticas porque a poeira desempenha um papel importante no controle da quantidade de energia solar na atmosfera.

Dependendo de seu tamanho e outras características, algumas partículas refletem a energia do Sol, enquanto outras aprisionam a energia na forma de calor.

“Pequenas como são, os aglomerados de partículas de poeira nos solos se comportam quando sofrem um impacto da mesma forma que um copo de vidro caindo no chão da cozinha”, diz Kok. “Conhecer esse padrão pode nos auxiliar a construir um quadro mais claro sobre como vai se parecer nosso clima no futuro”.

O estudo pode também aumentar a precisão da previsão do tempo, especialmente nas regiões naturalmente poeirentas. As partículas de poeira afetam a formação de nuvens e a precipitação, assim como as temperaturas.

Photo showing blue, yellow and red colors of atmosphere.

O segredo da poeira na atmosfera e sua relação com o clima pode estar em copo comum de vidro.
Crédito e imagem ampliada

“Esta pesquisa fornece novas informações valiosas sobre a natureza e a distribuição da peira em aerossol na atmosfera”, declara Sarah Ruth, diretora de programa na Divisão de Ciências Atmosféricas e Geoespaciais da Fundação Nacional de Ciências (NSF) que financia o NCAR. “Os resultados podem levar a melhoramentos em nossa capacidade de modelar e predizer o tempo e o clima”.

A pesquisa de Kok se focalizou em um tipo de partícula em suspensão conhecida como poeira mineral. Essas partículas são emitidas usualmente quando grãos de areia são soprados de encontro ao solo, espatifando-se e enviando fragmentos pelo ar.

Os fragmentos podem ser “grandes” com até cerca de 50 microns de diâmetro, ou seja: um fio fino de cabelo humano.

As menores partículas, que são classificadas como argila e tem cerca de 2 microns de diâmetro, permanecem na atmosfera por cerca de uma semana, circulando grande parte do mundo e exercendo uma influência refrigerante, ao refletir o calor do Sol de volta para o espaço.

Partículas maiores, classificadas como silte, caem da atmosfera depois de poucos dias. Quanto maior a partícula, mais será sua tendência em causar um efeito de aquecimento na atmosfera. .

A pesquisa de Kok indica que a proporção de partículas de silte para as partículas de argila é de dois a oito vezes maior do que aquela usada nos modelos climáticos. Uma vez que os climatologistas calibram cuidadosamente os modelos para simular o verdadeiro número de partículas de argila na atmosfera, o artigo sugere que os modelos provavelmente incorporam um erro quando se trata de partículas de silte.

A maior parte dessas partículas maiores revolvem pela atmosfera no entorno de 2.000 km das regiões desérticas, de forma que ajustar sua quantidade nos modelos de computador deve gerar melhores projeções do clima futuro em regiões desérticas, tais como o Sudoeste dos Estados Unidos e a África do Norte.

Pesquisas adicionais serão necessárias para estabelecer se as temperaturas dessas regiões no futuro irão aumentar tanto ou mais do que o indicado pelos atuais modelos computacionais.

Os resultados do estudo também indicam que os ecossistemas marinhos, que sequestram carbono da atmosfera, podem estar recebendo uma quantidade muito maior de partículas de ferro em suspensão do que se estimava até agora.O ferro faz aumentar a atividade biológica, o que beneficia as cadeias alimentares dos oceanos, inclusive as plantas que absorvem carbono durante a fotossíntese.

Illustration showing Earth's energy budget and incoming solar radiation.

O equilíbrio energético da Terra e a radiação solar incidente são afetados pela poeira em suspensão na atmosfera.
Crédito e imagem ampliada

Além de influenciarem a quantidade de calor solar na atmosfera, as partículas de poeira também são depositadas na cobertura de neve das montahas, onde absorvem calor e aceleram o derretimento das neves. .

Faz muito tempo que os físicos sabem que certos objetos quebradiços, tais como vidros, rochas e até núcleos atômicos, se fragmentam em padrões previsíveis. Os fragmentos resultantes seguem certas faixas de tamanhos, com uma distribuição previsível de pedaços pequenos, médios e grandes. Os cientistas se referem a esses padrões como “invariância de escala” ou “auto-similaridade”.

Os físicos desenvolveram fórmulas matemáticas para os processos pelos quais as rachaduras se propagam de maneira previsível quando um objeto quebradiço se espatifa.

Kok teorizou que seria possível empregar essas fórmulas para estimar as faixas de tamanhos das partículas de poeira. Aplicando as fórmulas para padrões de ruptura de objetos quebradiços à medição dos solos, Kok estabeleceu a distribuição de faixas de tamanho das partículas de poeira emitidas.

Para sua surpresa, as fórmulas descreviam quase que exatamente as medições das partículas de poeira. .

“A ideia que todos esses objetos se espatifam da mesma forma é uma coisa bela, realmente”, diz Kok. “É a maneira da natureza de criar ordem a partir do caos”.


Mais sobre o “Efeito Placebo”

Isaac Asimov cita em uma introdução de um dos artigos dele reunidos em um só livro (não me perguntem qual…) uma anedota sobre Niehls Bohr.

Supostamente, Bohr tinha uma “ferradura da sorte” pregada na parede por trás de sua mesa de trabalho. Quando alguém o questionava sobre essa superstição, dizem que Bohr respondia que ele, definitivamente, não acreditava que aquilo pudesse trazer sorte, mas… “tinham explicado para ele que a ferradura traria sorte, acreditasse ele ou não”.

Pois justamente quando nosso companheiro Igor Santos publica no 42 uma matéria expondo os “Florais de Bach” como um placebo sem vergonha, o EurekAlert traz uma notícia de um artigo publicado na PLoS ONE, com o sugestivo título (da notícia) “Placebos Funcionam – até sem enganação”.

De acordo com o press-release, “pesquisadores do Centro de Pesquisas Oscher da Escola de Medicina de Harvard  e do Centro Médico Beth
Israel Deaconess (BIDMC) descobriram que os placebos funcionam até quando não se faz a aparentemente necessária dissimulação”.

Segundo a nota, o efeito dos placebos é tão “real” que diversos médicos o aplicam quase que livremente a seus clientes, o que resulta em um problema ético. Para tirar a questão a limpo, o Dr Ted Kaptchuk, professor associado da EMH se juntou a seus colegas da BIDMC e realizou uma pesquisa (séria) onde os placebos eram honestamente descritos como “pilulinhas de açúcar” aos pacientes e até mesmo tinham a palavra “placebo” no rótulo.

Foram acompanhados 80 pacientes portadores da síndrome do cólon irritável, que foram divididos em dois grupos. O grupo de controle não recebeu medicação alguma e o outro grupo foi instruido a tomar duas doses diárias daquilo que foi descrito como “meras pilulinhas de açúcar”. Os médicos chegaram mesmo a afirmar a seus pacientes que “não precisavam nem acreditar no efeito placebo. Apenas tomassem as pílulas”.

O realmente surpreendente (ou nem tanto…) foi que o grupo que tomou as pilulas, depois de três semanas, relatou um número significativamente maior de “melhora” dos sintomas (59%, contra 35% do grupo de controle). Segundo a nota, os médicos declararam que o resultado foi totalmente inesperado, mas sugerem que “mais do que simples ‘pensamento positivo’, existe um grande valor na mera execução de um ‘ritual de tratamento’ médico”, nas palavras atribuídas ao Dr. Kaptchuk.

Ora, ora… O bom doutor poderia ter poupado bastante tempo e pesquisas, se tivesse consultado o ScienceBlogs-BR e, nele, o post no Ecce Medicus sobre o Efeito Hawthorne.

Homeopatia, acupuntura, quiroprática, até mesmo Florais de Bach…. O tratamento é meio caminho para a cura (coisa que os curandeiros já sabiam muito antes de Galeno).


O artigo em questão na PLoS ONE é Kaptchuk TJ, Friedlander E, Kelley JM, Sanchez MN, Kokkotou E, et al. (2010) Placebos without Deception: A Randomized Controlled Trial in Irritable Bowel Syndrome. PLoS ONE 5(12): e15591. doi:10.1371/journal.pone.0015591

Vai um pouquinho de arsênico aí?…

Photobucket

[ Traduzido de:New Bacteria Widens Search For Extraterrestrial Life ]

Alerta do Tradutor: A notícia está traduzida do original linkado acima. O tradutor não só não se responsabiliza pela exatidão da mesma, como já leu em outras fontes que o alarde sobre a real significância desta notícia pode estar altamente exagerado

Uma nova bactéria devoradora de arsênio muda a visão dos cientistas dobre a vida em outros planetas.

2 de dezembro de 2010

Por Carrie Arnold, Colaborador do ISNS
Inside Science News Service

Arsenic Bacteria

Imagem ampliada

A cepa GFAJ-1 de bactérias usa arsênibo onde outras espécies usam fósforo.

Crédito da imagem: Cortesia da Science/AAAS

WASHINGTON (ISNS) — Uma espécie de bactérias descoberta na California pode ser capaz de sobreviver em condições dignas de outro planeta. Ela pode fazer um lanchinho de arsênico como se o veneno fosse requeijão e biscoitos.

O arsênico é um notório veneno que tem tido um papel importante em novelas de crime e mistério. No entanto, um estudo recente mostra que esta bactéria não só pode tolerar a toxina metálica, como pode incorporar impunemente o arsênico em seu DNA e proteínas.

“Esse estudo é uma novidade muito entusiasmante”, declarou o bioquímico Barry Rosen da Universidade Internacional da Florida em Miami que não participou do estudo. “Nenhum outro organismo já identificado é capaz de fazer isso”. 

Muitas outras bactérias podem transformar o arsênico em compostos químicos inofensivos, diz Rosen, mas este é o primeiro micróbio que realmente incorpora o arsênico em suas bio-moléculas.

Todas as espécies de vida – desde micróbios até os mamíferos, passando por aquilo que podemos um dia encontrar em Marte – precisa de seis elementos: carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre. Sem esses elementos, os biólogos acreditam que a vida não pode existir. 

Entretanto, o arsênico é um parente próximo do fósforo. Tão próximo que alguns astro-biólogos – cientistas que estudam a origem e a evolução da vida no universo – se perguntavam se alguns organismos poderiam usar arsênico no lugar do fósforo em suas reações bioquímicas.

As bactérias que vivem nas profundezas salobras e ricas em arsênico do Lago Mono no Leste da California, claramente evoluíram de modo a poder tolerar o arsênico, mas a equipe de cientistas liderada por Felisa Wolfe-Simon do Instituto de Astro-biologia da NASA em Menlo Park, California, foi um passo adiante. Uma vez que o arsênico é tóxico para os seres humanos precisamente porque nossos corpos o usam como um (mau) sucedâneo para o fósforo, Wolfe-Simon questionou se alguns organismos não poderiam ter-se adaptado para realizar essa substituição.

O resultado da pesquisa, publicado hoje online na Science,
apresentou ao mundo um tipo de bactéria Halomonadaceae [nota do tradutor: uma família de Proteobactérias] amantes do sal chamado GFAJ-1, que podem usar o arsênico em substituição ao fósforo, sem efeitos adversos aparentes.

Wolfe-Simon e seus colegas coletaram amostras de lodo do fundo do Lago Mono e tentaram cultivar as bactérias em um ambiente isento de fósforo. Incapacitado de formar fosfatos, organismo algum deveria ter prosperado. Porém, Wolfe-Simon descobriu que a GFAJ-1 realmente prosperava em um meio isento de fósforo.

“Para ser honesta, eu pensei que tinha feito alguma lambança”, confessa Wolfe-Simon. Repetidas experiências mostraram a Wolfe-Simon que ela não tinha cometido um erro: as [colônias de] bactérias estavam realmente crescendo sem fósforo.

Os resultados iniciais de Wolfe-Simon indicavam que a GFAJ-1 não precisava de arsênico para crescer – na verdade elas cresciam 1,6 vezes mais rápido quando dispunham de fósforo, em lugar de arsênico – mas também não dependiam só de fósforo.

Os pesquisadores então cultivaram a GFAJ-1 em arsênico radioativo, para ver se elas estavam realmente usando arsênico no lugar do fósforo. Em células normais, os grupos de fosfatos são ligados às proteínas, ligando e desligando estas, o que afeta o metabolismo das células. Moléculas de gordura com grupos de fosfatos formam a membrana da célula e a estrutura da molécula de DNA é feita de açúcares e fosfatos.

Depois que as GFAJ-1 tiveram tempo de incorporar o arsênico radioativo,
Wolfe-Simon isolou e separou as bactérias em proteínas, lipídios e ácidos nuclêicos. Os pesquisadores encontraram radiatividade em cada uma das três frações, o que indicava que a GFAJ-1 estava usando o arsênico em suas biomoléculas.

De acordo com Rosen, ainda são necessários mais estudos para demonstrar que o arsênico realmente substituiu o fósforo.

“Eles não demonstraram que qualquer molécula específica tenha arsênico nela e, se ela contiver arsênico, que ela ainda está ativa e funcional”, pondera Rosen. “Isso tem várias implicações para a vida extraterrestre que pode usar um tipo de química diferente daquela que temos na Terra”.

Astro-biólogos normalmente procuram por sinais de vida em outros planetas na forma de traços químicos dos seis elementos necessários para a vida. Essas descobertas podem significar que os cientistas precisam abrir o leque de assinaturas químicas da presença de vida. Embora mais estudos sejam necessários para comprovar que o arsênico foi realmente empregado no lugar do fósforo, tanto Rosen, como Wolfe-Simon declararam que as implicações são relevantes.

“[O presente estudo] implica em mudarmos a maneira como pensamos em ciência e mudarmos a maneira como pensamos a respeito de vida”, declarou Wolfe-Simon. “Se sabemos tão pouco sobre a vida aqui na Terra, como vamos encontrá-la em outro lugar?”


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