13 de setembro de 2016

Começa uma Nova Busca por "Vida Alienígena"! Cientistas Querem Descobrir o que Vive Debaixo da Fossa de Nankai, no Japão!

Por Marco Faustino

Na semana passada, mais precisamente na noite da última quinta-feira (8), a NASA enviou para o espaço a sonda espacial OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer ou simplesmente Origens, Interpretação Espectral, Identificação de Recursos, Segurança e Explorador de Regolito) na ponta de um foguete ULA ATLAS V, que foi lançado da Base da Força Aérea dos Estados Unidos, em Cabo Canaveral, na Flórida, as 20h05, horário oficial de Brasília. Aliás, eu até mesmo acompanhei esse lançamento através de uma "live" promovida pelo Sérgio Sacani, responsável pelo canal Space Today, no Youtube, parceiro do AssombradO. A OSIRIS-REx é a primeira missão norte-americana, que visa trazer material proveniente de um asteroide para a Terra. Nesse caso o "alvo" será o asteroide "Bennu", considerado o "asteroide da morte", devido a possibilidade, ainda que muito baixa (a estimativa atual é de 0,037%), do mesmo colidir com a Terra no fim do século 22. Entretanto, um dos principais motivos do envio da OSIRIS-REx, por exemplo, é que a NASA quer estudar, através de amostras coletadas, a origem do nosso Sistema Solar e da vida. Isso porque acredita-se que essas amostras sejam ricas em material carbônico e orgânico. Assim sendo, os astrônomos querem saber o que o asteroide "testemunhou" ao longo de sua evolução. Será que encontraremos vida no asteroide Bennu? Provavelmente só iremos saber isso daqui alguns anos, talvez apenas em 2023 quando a OSIRIS-REx enviar para Terra a cápsula contendo essas preciosas amostras.

Enquanto muitos cientistas estão de olho em eventuais formas de vida desconhecida no espaço, outros estão voltando suas atenções para as profundezas do nosso planeta. Um exemplo disso é a "IODP Expedition 370: T-Limit of the Deep Biosphere off Muroto" ("Expedição 370 IODP: Limite-T da Biosfera das Profundezas nos Arredores de Muroto", uma expedição que irá explorar profundezas do oceano Pacífico para tentar descobrir se existe vida no subsolo marinho a temperaturas de 130ºC. Os resultados da expedição podem responder perguntas sobre a profundidade da área habitável da Terra, a profundidade da biosfera do subsolo marinho, a forma pela qual biosfera das profundezas afeta a vida na superfície do planeta e inclusive, se a vida, tal como a conhecemos, se originou nas profundezas dos oceanos. O local escolhido foi um ponto específico da falha de Nankai (também conhecida como fossa de Nankai), situado a cerca de 120 km do litoral do Japão, onde o oceano Pacífico tem uma profundidade de 4,7 km, oferecendo condições únicas para determinar quais são os limites para a existência de organismos vivos em condições de elevadas temperaturas.

Sei que o título dessa notícia soa um tanto quanto estranho por mencionar "vida alienígena" sendo que estamos falando de eventuais formas de vida que existam no subsolo marinho em nosso próprio planeta. A razão para isso é que os cientistas envolvidos nessa expedição disseram que a mesma utilizará tecnologias de ponta comparáveis a missões de exploração espacial. Além disso, a exploração da crosta terrestre na falha de Nankai também pode ajudar à busca de vida no espaço, ou seja, nos dar uma noção se a vida poderia existir em locais com condições extremas, assim como acontece conforme descemos no subsolo marinho, em direção ao núcleo do nosso planeta. Os cientistas já sabem, por exemplo, com base em estudos anteriores de DNA, que a maioria dos micróbios que vivem nos sedimentos do subsolo marinho são evolutivamente diferentes da vida tal como a conhecemos na biosfera da superfície da Terra. Neste sentido, nossa civilização já pode ter se deparado com "vida alienígena", em um mundo completamente diferente, porém dentro do nosso planeta. Interessante, não é mesmo? Vamos saber mais sobre esse assunto?


Um Pouco Sobre a "Falha de Nankai" (Nankai Torafu), no Japão


A Nankai Torafu é basicamente uma fossa submarina com aproximadamente cerca de 900 km de extensão, que se inicia na baia de Suruga, indo em direção ao sul até o mar de Omaezaki na província de Shizuoka, prosseguindo para o sudoeste da província de Wakayama no mar de Shionomisaki, passando pelo mar de Murotomisaki da província de Kouchi, até chegar ao mar de Kyushu.

Simplificando toda essa história, poderíamos dizer apenas que a falha ou a fossa de Nankai marca o ponto de encontro entre as placas do Mar das Filipinas e a Eurasiana, onde os vulcões submarinos borbulham como verdadeiros caldeirões. A interação entre essas duas placas e a do Pacífico causa os frequentes terremotos no Japão. Aliás, esse é dos pontos com maior atividade sísmica do mundo.

A Nankai Torafu é basicamente uma fossa submarina com aproximadamente cerca de 900 km de extensão, que se inicia na baia de Suruga, indo em direção ao sul até o mar de Omaezaki na província de Shizuoka, prosseguindo para o sudoeste da província de Wakayama no mar de Shionomisaki, passando pelo mar de Murotomisaki da província de Kouchi, até chegar ao mar de Kyushu

A falha ou a fossa de Nankai marca o ponto de encontro entre as placas do Mar das Filipinas e a Eurasiana, onde os vulcões submarinos borbulham como verdadeiros caldeirões. A interação entre essas duas placas e a do Pacífico causa os frequentes terremotos no Japão
Em 2013, uma equipe de sismólogos embarcou em um navio especializado chamado "Chikyu", equipado com modernos equipamentos, e contando uma grande torre de perfuração, que podia perfurar até 7.000 metros abaixo do leito oceânico, com o objetivo de tentar determinar a origem dos terremotos. O motivo? Bem, a intensa atividade geológica desta região pode provocar, nas próximos décadas, um terremoto potencialmente devastador, muito maior do que aquele ocorrido em 11 de março de 2011 (o Grande Terremoto do Leste do Japão), cujo epicentro estava a cerca de 1.000 km a nordeste dessa região, e que causou um grande tsunami.

Se você não está se lembrando desse terremoto ocorrido em março de 2011, pense na Usina Nuclear de Fukushima. Lembra dela? Pois é, estamos falando justamente desse terremoto seguido de um tsunami que arrasou com as instalações dessa central nuclear, provocando um dos maiores desastres nucleares do mundo moderno.

O Grande Terremoto do Leste do Japão, que causou um grande tsunami
e gerou muita destruição em 11 de março de 2011
O hipotético terremoto "potencialmente devastador" possui até mesmo um nome: Nankai Torafu Jishin ("O Grande Terremoto de Nankai", em português). A estimativa é que o mesmo possa provocar até 323.000 mortes (cerca de 230 mil seriam em decorrência do tsunami, 82 mil devido aos soterramentos e desmoronamentos e 11 mil devido aos incêndios), um número 17 vezes maior do que o Grande Terremoto do Leste do Japão, cujo número de mortos e desaparecidos chegou a 19 mil.

Confira um vídeo que foi produzido em 2006 pela Nippon Television Network Corporation, onde é mostrada uma simulação de um grande terremoto de Tóquio. É possível perceber o drama que é vivenciar um terremoto de grande magnitude:



A preocupação das autoridades japonesas com essa falha é praticamente constante. Desde 2006, a Guarda Costeira do Japão (JGC) instalou pontos de observação por GPS em 15 locais ao longo da falha de Nankai, para monitorá-la mais de perto, sendo que as instituições de pesquisa japonesas vêm intensificando os esforços no monitoramento para detectar sinais de abalos sísmicos.

No 1º de setembro desse ano, drones e aviões Osprey da Marinha japonesa foram deslocados para mostrar a capacidade dos dispositivos de última geração caso ocorra um grande terremoto na falha de Nankai, que conforme dissemos anteriormente, é um dos pontos com maior atividade sísmica do mundo. Os dispositivos fizeram parte de um simulação em nível nacional, na qual participaram cerca de um milhão de pessoas, incluído o gabinete do governo japonês e o primeiro-ministro Shinzo Abe, para provar a capacidade de resposta estatal diante de um cenário devastador como esse.

O escritório do primeiro-ministro compartilhou informações com as províncias supostamente atingidas pelo terremoto desse cenário via teleconferência e reforçou suas colaborações durante o treinamento. Moradores locais, bombeiros, policiais e as forças de Autodefesa do país também participaram do exercício. Confira um rápido vídeo publicado pelo canal News TV Nippon, no Youtube, a respeito de alguns dos exercícios realizados nesse dia (em japonês):



Nesse ponto é interessante ressaltar que desde 1960, o dia 1 de setembro tornou-se o "Bousai no Hi", ou seja, o "Dia Nacional de Prevenção de Desastres" (防災の日). Essa data foi escolhida, porque é o aniversário do grande terremoto de Kansai ocorrido em 1923. Com magnitude de 7,9, este terremoto devastou a cidade de Tóquio, e estima-se que cerca 150 mil pessoas tenham morrido. Mais de meio século se passou desde a criação dessa data e podemos observar que o Japão avançou muito na questão de segurança e tecnologia contra terremotos.

Desde 1960, o dia 1 de setembro tornou-se o "Bousai no Hi", ou seja, o "Dia Nacional de Prevenção de Desastres" (防災の日). Essa data foi escolhida, porque é o aniversário do grande terremoto de Kansai em 1923.


A data não é considerada um feriado nacional, porém nesse dia são realizadas diversas atividades junto à população com o objetivo de ensinar-lhes como proceder diante de um desastre natural. Também são feitos treinamentos de evacuação nas escolas japonesas e homenagens às vítimas que morreram nestes desastres.
Por coincidência, a volta às aulas após as férias de verão em muitas escolas do ensino fundamental e médio, coincide com o dia 1º de Setembro, e dessa forma esse treinamento acaba se tornando parte da cerimônia de retorno às aulas.

Agora que vocês já conhecem um pouco sobre a falha ou a fossa de Nankai, chegou o momento de contarmos para vocês sobre essa expedição que irá explorar as profundezas do oceano Pacífico para tentar descobrir se existe vida no subsolo marinho a temperaturas de 130ºC.

A Expedição em Busca dos "Limites da Vida" na Falha de Nankai, no Japão


Ontem (12), uma equipe internacional de 25 pesquisadores, subiram a bordo do navio de perfuração "Chikyu", o maior e mais estável navio destinado a pesquisas científicas do mundo, que estava ancorado no Porto de Shimizu, em Shizuoka, no Japão, para começar uma jornada de 60 dias para determinar os limites da vida abaixo do leito oceânico. Trabalhando com mais 6 cientistas, que ficarão em terra, a equipe tentará definir os limites de temperatura para a vida nas profundezas em sedimentos marinhos e esclarecer fatores-chave, incluindo a pressão, e limitando a zona habitável subterrânea da Terra.

É interessante destacar nesse ponto que o navio de perfuração "Chikyu" possui cerca 210 metros de comprimento, 38 metros de largura e 120 metros de altura. Um sistema de propulsores e sensores GPS também faz com o que navio fique consideravelmente estável, permitindo que a embarcação se mantenha na mesma posição para a perfuração de profundidade mesmo sob o efeito das fortes correntes oceânicas.

O navio de perfuração "Chikyu" possui 210 metros de comprimento, 38 metros de largura e 120 metros de altura. Um sistema de propulsores e sensores GPS também faz com o que navio fique consideravelmente estável, permitindo que a embarcação se mantenha na mesma posição para a perfuração de profundidade mesmo sob o efeito das fortes correntes oceânicas
Conforme dissemos anteriormente, a expedição visa responder perguntas sobre a profundidade da zona habitável da Terra, a profundidade da biosfera do subsolo marinho, a forma pela qual biosfera das profundezas afeta a vida na superfície do planeta e inclusive, se a vida se originou nas profundezas dos oceanos. O destino? Um sítio marinho (denominado 1174) localizado na falha de Nankai, a 120 km da costa do Japão, onde a profundidade do oceano é de "apenas" 4,7 km.

A perfuração irá penetrar mais 1,2 km abaixo do leito do oceano, onde camadas de sedimentos e rochas podem alcançar temperaturas de 130°C, bem acima do ponto de ebulição da água na superfície da Terra. Vocês também podem conferir a tecnologia empregada no navio de perfuração "Chikyu", através de um vídeo publicado no dia 12 de novembro de 2013, no Youtube (em inglês, e mesmo que você não entenda o idioma, vale a pena conferir como é um pouco desse processo e dos sistemas de perfuração):



A distância total a partir da superfície do mar até a profundidade que se planeja alcançar para coletar as amostras é equivalente à altura de 18 "Torres Eiffel". Considerando tudo isso, esta expedição é vista como sendo tão complexa quanto uma missão espacial.

A Expedição 370 irá até a falha de Nankai (latitude/longitude 32.3423, 134.9564)
ao longo da costa do Japão para encontrar o limite de temperatura para a existência da vida na Terra
Esse ponto da falha de Nankai, nos arredores do Cabo Muroto, que por sua vez fica localizado na província de Kochi, no Japão, oferece condições únicas, uma vez que ao perfurar apenas 1,2 km nesse local em específico, a temperatura pode rapidamente se aproximar dos 130ºC.

O gradiente geotérmico desse ponto, ou seja, a taxa de variação da temperatura do interior da Terra com a profundidade medida a partir da superfície do planeta, é quatro vezes maior do que qualquer outro ponto do oceano Pacífico. Alcançar estas temperaturas em outras áreas exigiria a perfuração de cerca de 4 km abaixo do fundo do mar, ao invés de 1,2 km como planejado.

Esse ponto da falha de Nankai, nos arredores do Cabo Muroto, que por sua vez fica localizado
na província de Kochi, no Japão, oferece condições únicas, uma vez que ao perfurar apenas
1,2 km nesse local em específico, a temperatura pode rapidamente se aproximar dos 130ºC
Os pesquisadores descobriram esse sítio marinho na falha de Nankai há cerca de 16 anos, mas estão retornando nesse ano com um propósito renovado e tecnologias mais avançadas. Os pesquisadores também vão considerar os dados existentes para aprender como as concentrações de células decaem para zero, se a vida continua em um ritmo mais lento ou então conta com diferentes formas de microorganismos que possuem necessidades energéticas distintas.

"Nos próximos 60 dias teremos uma oportunidade sem precedentes para aprender mais sobre quando as temperaturas tornam-se demasiadamente quentes para a vida microbiana sobreviver abaixo do fundo do mar", disse a Dra. Verena Heuer, uma das cientistas responsáveis pela expedição, que pertence ao MARUM (Centro de Ciências Ambientais Marinhas, da Universidade de Bremen, na Alemanha). O objetivo da MARUM é compreender o papel dos oceanos no sistema terrestre, empregando métodos de "estado das artes". A MARUM também examina o significado dos oceanos no âmbito da mudança global, quantifica as interações entre a geosfera marinha e biosfera, e fornece informações para o uso sustentável dos oceanos.

O navio de perfuração "Chikyu" nunca dorme. Os cientistas da expedição irão trabalhar em turnos de 12 anos,
se revezando até o fim de toda essa jornada de 2 meses.
O fundo do mar está repleto de vermes (nematóides) e outros organismos eucarióticos, que vivem nos sedimentos, que juntamente com uma infinidade de microorganismos representam os três domínios da vida (Archaea, bactérias, e eucariotas). À medida que os sedimentos se aprofundam e se tornam mais quentes, as formas microbianas se tornam menos abundantes. Durante a expedição, os cientistas vão procurar uma quantidade equivalente a 100 células por cm³, ou seja, aproximadamente o equivalente a 100 grãos de areia que flutuam em uma piscina olímpica. Finalmente, nas amostras mais profundas que forem coletadas, a equipe espera que as mesmas apresentem algo que esteja além das fronteiras da vida, onde o conhecimento atual prevê que não nenhuma célula consegue sobreviver. Esta é a primeira tentativa de explorar esta fronteira, a chamada "biotic fringe", em detalhes.

O Dr. Fumio Inagaki, uma dos cientistas responsáveis
pela expedição, que pertence a JAMSTEC (Agência
Japonesa de Ciência e Tecnologia da Terra e do Mar).
"Sabemos que a biomassa microbiana vivendo sob o fundo do mar se compara a que é encontrada no oceano global. No entanto, existem muitas incógnitas sobre essa massa de vida bem abaixo do fundo do mar, incluindo a sua diversidade, as fronteiras e os fatores que limitam a sua sobrevivência", disse Dr. Fumio Inagaki, uma dos cientistas responsáveis pela expedição, que pertence a JAMSTEC (Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia da Terra e do Mar).

Pesquisas anteriores em "respiradouros quentes" ("hot vents", em inglês) no fundo do mar sugerem que a vida pode sobreviver a temperaturas um pouco acima de 120°C. As moléculas de DNA, pelo menos sob as condições na superfície, perdem a sua integridade ao atingir temperaturas entre 120 e 140°C, e sem DNA, a vida tal como a conhecemos não pode existir. Contudo, sabemos que o carbono, hidrogênio e outros blocos de construção essenciais para a vida são abundantes sob temperaturas ainda mais extremas nas profundezas da Terra.

"Temos a extraordinária oportunidade de explorar as profundezas, nas quais sedimentos e rochas estão quentes demais para a vida, inclusive para microorganismos, que podem viver a temperaturas superiores aos 85ºC. O aumento gradual da temperatura de aproximadamente 30°C para 130°C nas amostras de sedimentos nos dará a oportunidade de explorar como a vida microbiana se altera conforme o aumento das temperaturas e, finalmente, deixa de existir", disse a Dra. Verena Heuer.

A Dra. Verena Heuer, uma das cientistas responsáveis pela expedição, que pertence ao MARUM (Centro de Ciências Ambientais Marinhas, da Universidade de Bremen, na Alemanha)
As formas de vida mais extremas que já foram catalogadas em temperaturas mais elevadas aqui na Terra, incluem o Geogemma barossii, um organismo unicelular que prospera em fontes hidrotermais no fundo do mar. Suas células, pequenas esferas microscópicas, crescem e replicam a 121°C. Os cientistas descobriram esse microorganismo, também conhecido como Strain 121 ("Cepa 121", em português), em uma amostra coletada durante uma expedição até a falha geológica de Juan de Fuca, nos arredores da costa noroeste dos Estados Unidos, em 2003.

As formas de vida mais extremas que já foram catalogadas em temperaturas mais elevadas aqui na Terra, incluem o Geogemma barossii, (imagem inferior) um organismo unicelular que prospera em fontes hidrotermais no fundo do mar (imagem superior à esquerda). Os cientistas o descobriram em uma amostra coletada durante uma expedição até a falha geológica de Juan de Fuca, nos arredores da costa noroeste dos Estados Unidos, em 2003 (imagem superior à direita)
Foi o cientista John Baross, que faz parte do Deep Carbon Observatory ("Observatório do Carbono Profundo", em português), e que pertence a Universidade de Washington, que forneceu essa amostra. Um outro microorganismo, um concorrente de peso nesse sentido, ou seja, tolerante ao calor, encontrado em profundidades entre 2.000 a 4.000 metros é o Methanopyrus kandleri (Cepa 116), capaz de promover um crescimento celular e produzir metano a temperaturas de até 122ºC. Nesse ponto é interessante mencionar que Deep Carbon Observatory (DCO) é uma rede internacional de cerca de 900 cientistas, que investigam as quantidades, movimentos, formas e origens de carbono das profundezas da Terra.

Um aspecto único dessa iniciativa envolve estudos ocorrendo simultaneamente a bordo do Chikyu e em terra firme, no Kochi Core Center. Pela primeira vez, helicópteros irão levar amostras recém-coletadas a partir do "Chikyu" até as instalações de pesquisa no Kochi Core Center. Lá, outros membros da equipe, liderados pelo co-cientista-chefe Dr. Yuki Morono, do Instituto Kochi para Pesquisa de Amostras de Núcleos, do Japão, irá analisar amostras para determinar as características geoquímicas e microbiológicas dos sedimentos, e realizar a contagem meticulosa de células minúsculas e esparsas. A viagem de helicóptero entre o navio e as instalações de pesquisa, que estarão cuidadosamente esterilizadas para evitar qualquer tipo de contaminação, deve demorar cerca de 1h.

O navio de perfuração Chikyu conta com um heliponto. Isso permite que os cientistas transportem amostras recém-coletadas
a partir do navio diretamente para serem analisadas no Kochi Core Center.
A equipe também irá utilizar o que existe de mais moderno no sequenciamento de DNA para determinar quais organismos conseguem sobreviver em sedimentos nas profundezas abaixo do leito oceânico e suas ancestralidades. Os dados genéticos irão fornecer pistas que podem mostrar como os microorganismos se adaptam a tais ambientes extremos. Por fim, a previsão é que toda essa jornada termine no dia 10 de novembro desse ano.

As pessoas podem acompanhar as atualizações da expedição através do próprio site da Expedição 370 ou então através de um blog criado sobre a mesma no site da Deep Carbon Observatory. Quem quiser também pode participar de uma enquete criada pelo Deep Carbon Observatory, onde você precisa tentar adivinhar a temperatura limite para a existência de vida abaixo do leito oceânico. Os ganhadores vão receber um boné do Observatório do Carbono Profundo e um adesivo comemorativo da expedição. É uma premiação bem modesta, porém vale a pena participar!

Até a próxima, AssombradOs!

Criação/Tradução/Adaptação: Marco Faustino

Fontes:
http://astrobiology.com/2016/09/expedition-aims-to-answer-how-far-beneath-the-earth-life-can-survive.html
http://www.gmanetwork.com/news/story/580688/scitech/science/scientists-to-drill-off-japan-to-seek-hottest-place-where-life-can-survive
http://www.jamstec.go.jp/chikyu/e/gallery/
http://www.japaoemfoco.com/bousai-no-hi-dia-da-prevencao-de-desastres/
http://www.livescience.com/56042-search-for-alien-life-beneath-earth-begins.html
http://www.portalmie.com/atualidade/2016/05/guarda-costeira-descobre-falhas-geologicas-que-podem-estar-ligadas-enorme-terremoto/
http://www.sciencemag.org/news/2016/09/deep-sea-drilling-expedition-look-lifes-limits-scalding-environments
https://deepcarbon.net/feature/how-hot-is-too-hot#.V9bvhkBvB0p
https://en.wikipedia.org/wiki/Nankai_Trough
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