O mar profundo geralmente pode parecer uma luva de neve de vida real. À medida que as partículas orgânicas de plantas e organismos na superfície são submersas, elas se combinam com poeira e outros ingredientes para criar “neve marinha”, uma bela exibição de clima marítimo que desempenha um papel importante nos carbonos de ciclismo e outros nutrientes através dos oceanos do mundo.
Agora, pesquisadores da Universidade da Universidade Brown e da Carolina do Norte em Chapel Hill encontraram novas idéias incríveis sobre como as partículas estão submersas nos líquidos do tipo oceano, onde a densidade do líquido muda de profundidade. Publicado em um estudo Atividades da Academia Nacional de CiênciasEles mostram que a velocidade com que as partículas são submersas não são apenas pelas forças de arrasto preventivas do líquido, mas a taxa na qual elas podem absorver sal em comparação ao seu volume.
“Isso basicamente significa que pequenas partículas podem ser submersas mais rapidamente que os adultos”, o pesquisador pós -dortural de Brown, Robert Hunt, que liderou esse trabalho. “No líquido da concentração uniforme exatamente o oposto do que você esperava” “
Os pesquisadores esperam que novas idéias possam ajudar a resolver outras partículas perfuradas, incluindo microplásticos, além de entender o ciclo de nutrição do mar.
“Terminamos com uma grande fórmula geral, onde você pode conectar as estimativas para diferentes parâmetros – que o tamanho da partícula ou velocidade em que a concentração de fluido muda – e a velocidade de afundamento pode obter”, diz o professor de engenharia de Brown, Daniel Harris, que olha para isso. “Vale a pena ter um poder preditivo que é facilmente acessível” ”” ”
Hunt e Harris investigam neutralmente as partículas Buent – esta pesquisa aumentou em relação ao trabalho anterior – que é submerso a uma certa profundidade e depois para. Hunt notou algum comportamento estranho que parecia estar relacionado ao pobrei da partícula.
Hunt disse: “Estávamos testando uma teoria sob essa suposição de que essas partículas seriam neutralmente entusiasmadas”, disse Hunt. “Mas quando os observamos, eles estavam se afogando, o que estava realmente frustrado”.
Foi necessário um novo modelo teórico de como Pooroi – especialmente, a capacidade de absorver sal – como eles afetam a taxa submersa. O modelo prevê que qualquer partícula pode absorver do que o tamanho do mais sal, quanto mais rápido ele afunda. Isso significa, um pouco, pequenas partículas perfuradas são submersas mais rapidamente que as maiores.
Para testar o modelo, os pesquisadores criaram uma maneira de criar um corpo de água em camadas lineares, onde a concentração do fluido aumentou gradualmente com a profundidade. Para fazer isso, eles alimentam uma banheira grande com água de duas pequenas banheiras, uma com água fresca e a outra com água salgada. As bombas controláveis de cada tubo lhes permitem controlar cuidadosamente o perfil de sua maior densidade da banheira.
Usando moldes impressos em 3D, a equipe criou partículas de diferentes formas e tamanhos feitos de ágar, é o material de gelatina obtido das algas marinhas. As câmeras retratavam partículas individuais enquanto se afogam.
Os testes confirmaram as previsões do modelo. Para partículas redondas, as menores afundam mais rápido. Para partículas finas ou lisonjeiras, sua velocidade de descarte foi inicialmente determinada por suas menores dimensões. Isso significa que as partículas prolongadas são realmente submersas mais rapidamente do que as rodadas do mesmo volume.
Os pesquisadores dizem que os resultados estão surpresos e as partículas podem fornecer informações importantes sobre como as partículas são fixadas em ambientes ambientais mais complexos – para entender a ciclagem natural de carbono ou o procedimento de engenharia para acelerar a captura de carbono em um grande corpo de água.
Harris disse: “Não estamos tentando replicar todo o oceano”. “A visão do nosso laboratório é abalar sua forma mais fácil e pensar na física básica associada a este evento complexo. Então podemos trabalhar atrás das pessoas para medir essas coisas no campo para entender onde essas coisas básicas são relevantes”.
Harris diz que está otimista em se conectar com os cientistas do oceano e do clima para ver o que essas novas pesquisas podem fornecer informações.
Outros co-autores do estudo são Roberto Camasa e Richard McLoline, da UNC Chapel Hill. A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation (DMS-199521, DMS-1910824, DMS-2308063) e pelo Escritório de Pesquisa Naval (N18-18-1-2490 e N1014-23-1-2478).
