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Quarta-feira, Julho 6, 2022

Cantar o gelo é apenas a ponta do iceberg

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Qualquer um que tenha visto Guerra das Estrelas provavelmente reconhecerá aquele “pew pew” característico de uma arma a laser. Começando alto antes de cair rapidamente, é um som muito distinto e muito não natural. Mas você pode se surpreender ao saber que, se você soltar um hidrofone em um lago congelado aqui na Terra, poderá ouvir o que soa como a Batalha de Hoth.

Isso é gelo cantante, e a maneira como funciona é enganosamente simples. Simplificando, nenhum meio propaga som como agua. É como as baleias podem cantar umas para as outras mesmo em grandes distâncias e por que fenômenos como “o Bloop” pode ser ouvido a 2.000 milhas de distância em todo o Pacífico.

Quando rachaduras e fraturas se formam em uma camada de gelo (muitas vezes por causa de mudanças significativas de temperatura, então a primavera e o outono são os melhores momentos para ouvi-la), elas liberam energia na forma de vibrações. Essas vibrações cobrem uma gama de frequências, de alta a baixa. É semelhante ao Efeito Doppler, o que acontece porque as ondas sonoras se agrupam à medida que se aproximam de você e se espalham à medida que se afastam. Quanto mais próximas as ondas estiverem umas das outras, mais alto será o tom – e vice-versa.

Mas no gelo, as ondas sonoras de alta frequência se propagam mais rapidamente; daí aquele tom alto logo no início que cai rapidamente no tom. A vibração de alta frequência atinge seu ouvido primeiro, com o tom de baixa frequência logo atrás. Você pode realmente recriar o fenômeno patinando sobre gelo fino e formando fraturas à medida que avança, tornando-se uma pessoa, Guerra das Estrelas banda de empunhadura de arma a laser.

Mas os lagos cantantes, ao que parece, são apenas a ponta do iceberg.

Uma descoberta vulcânica

Vera Schlindwein é professora de sismologia no Alfred-Wegener Institute for Polar and Marine Research na Alemanha. Para sua tese de doutorado, ela escreveu sobre o fenômeno do canto vulcões: À medida que o magma flui através de um vulcão, ele esfrega e flexiona contra os lados, criando vibrações que se misturam em uma harmonia. Quando ela o encontrou pela primeira vez, ela inicialmente culpou a falha do instrumento. Mas quando todos os seus instrumentos produziram a mesma harmonia, Schlindwein sabia que estava no caminho certo.

A diferença entre uma música e um som é simples, ela explica. Os sons geralmente cobrem várias frequências. Em um espectrograma, eles “parecem uma protuberância”. As músicas, por outro lado, têm frequências distintas que se repetem. Arrastar a mão descuidadamente sobre uma guitarra em nenhum ritmo específico cria um ruído vago, por exemplo, mas tocar cordas individuais em padrões repetidos cria harmonia.

Por volta de 2005, enquanto trabalhavam no observatório sismológico da Base Neumayer, na Antártida, os colegas de Schlindwein trouxeram-lhe algumas leituras hidroacústicas. Parecendo se originar de um iceberg, eles eram estranhamente semelhantes às canções vulcânicas que ela estudou para sua tese.

Schlindwein e seus colegas presumiram que o mesmo mecanismo explicaria ambos os fenômenos: a pressão do fluido. Talvez, no caso dos icebergs, essa pressão viesse da água fluindo pelas fendas. Pesquisas posteriores, no entanto, revelaram que os icebergs só cantavam quando tinham contato com o solo ou entre si. Agora, diz Schlindwein, parece mais provável que as músicas se originem de pequenos “terremotos” produzidos quando os icebergs fazem esse contato.

Como enfiar uma carta de baralho no raio de uma bicicleta, a fricção produz um som rítmico que, quando rápido o suficiente, torna-se difícil de resolver em ruídos individuais – misturando-se em uma harmonia. E, dependendo da velocidade com que a maré move os icebergs, o som pode mudar de tom ou até se tornar, de acordo com Schlindwein, um “som horrível, como estática no seu rádio”, se for rápido demais.

A chave para fazer a natureza cantar é ter um processo de repetição da fonte, diz ela. E isso acontece em outras coisas além de vulcões e gelo.

Colocando um dedo no pulso da terra

Infelizmente, de uma perspectiva de financiamento, descobrir a origem dessas músicas não nos diz muito sobre o que é prático sobre icebergs ou vulcões. Qualquer informação útil que eles fornecem geralmente pode ser mais facilmente obtida de outras maneiras, diz Schlindwein, de imagens de satélite à simples observação.

Mas Schlindwein, mantendo-se atento a eles ao longo de sua pesquisa principal, descobriu que o fenômeno era mais difundido do que jamais imaginou. Fontes hidrotermais também produzem tremores harmônicos, e a Mãe Natureza pode até transformar objetos feitos pelo homem em instrumentos.

Schlindwein descobriu, por exemplo, vórtices formando em torno das cordas que estão presas aos sismógrafos subaquáticos para que possam ser recuperadas. Correntes fortes se dividiram ao redor da corda e, como um rio sendo desviado por uma pedra, se enrolaram em um vórtice. E assim como esses vórtices são estáveis, também são as vibrações produzidas por eles, criando um tremor harmônico. Fios de telefone, ela diz, podem produzir o mesmo efeito em um vento forte.

Agora, Schlindwein faz parte de um esforço multidisciplinar para estudar a Campo de ventilação Aurora, uma cordilheira meso-oceânica que se espalha lentamente, pontilhada de fontes hidrotermais e permanentemente coberta de gelo. Os pesquisadores colocarão sismômetros do fundo do oceano alguns quilômetros abaixo da superfície do mar. Para Schlindwein, a expedição de um ano é uma chance de fazer pesquisas mais holísticas e contribuir para o campo ainda jovem da sismologia ambiental, “onde se usa esses tipos de movimentos produzidos acidentalmente para obter informações sobre as mudanças climáticas, sobre como as tempestades distantes viajam e produzem ondas”, explica.

Isso torna o escopo deste experimento muito empolgante. “Com este experimento”, diz Schlindwein, “posso sentir minha fonte hidrotermal, ver aberturas e magma se movendo. Posso ver o gelo no topo se movendo e fazendo algo ao longo do ano, talvez perdendo sua rigidez” e sua capacidade de suprimir a formação de ondas.

“Ter um experimento como esse sob o gelo é muito mais emocionante”, diz ela. “Eu posso ter meu dedo bem no pulso da Terra.”



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