• Col·lecció De Cent en Cent – 50 •
Primera edició: octubre del 2018
© del text: Esther Garcés i Daniel Closa
© de l’edició:
9 Grup Editorial
Cossetània Edicions
C/ de la Violeta, 6 • 43800 Valls
Tel. 977 60 25 91
cossetania@cossetania.com
www.cossetania.com
Disseny i composició: 3 × Tres
Producció de l'ebook: booqlab.com
ISBN: 978-84-9034-790-4
Vist des de l’espai, el planeta Terra apareix completament cobert d’aigua amb només una quarta part de terra emergida. Per això, de vegades es diu que seria més apropiat anomenar-lo planeta Oceà. Un nom que encara estaria més justificat si tinguéssim en compte la importància dels oceans en la majoria de processos rellevants per a la vida. Els oceans proporcionen aliment, modulen el clima i són el veritable pulmó de la Terra. És un bé que usa tota la humanitat i alhora volem que estigui en un bon estat. I, malgrat tot, l’oceà continua sent el gran desconegut.
Quant a la vida, sabem que al voltant del noranta per cent de totes les espècies vives habiten al mar. Quan pensem en els éssers vius solem tenir en ment animals terrestres, plantes, ocells, però tot això representa només un petit percentatge de tots els éssers que viuen al planeta. La realitat és que encara no coneixem amb certesa quantes espècies habiten els oceans, què fa cada una ni com es regula el conjunt de relacions i interaccions establertes en unes xarxes que van des dels petits organismes microscòpics fins als grans animals marins.
Ja estem intuint els principis físics que modulen la dinàmica dels oceans i tot just estem començant a entendre els fenòmens geològics i químics que hi tenen lloc i que controlen, de manera molt més important del que mai havíem imaginat, el medi ambient de la Terra. L’oceà és el punt de partida del cicle de l’aigua. Un element que manté la vida de cada planta, animal i cèl·lula del planeta i que juga un paper important en tots els ecosistemes i en el complex equilibri del clima. Durant molts milions d’anys, la vida a la Terra estava restringida als oceans. Aquells organismes van ser els que van generar l’oxigen que modificaria les condicions atmosfèriques i fins i tot geològiques del nostre planeta. Tot sembla indicar que ara som la humanitat els que tornem a modificar aquestes condicions, i, si volem entendre les conseqüències del que està passant, ens cal entendre, per sobre de tot, els oceans.
En aquest llibre presentem cent píndoles del coneixement que tenim actualment sobre els oceans. Des dels petits descobriments de cada dia fins als grans fenòmens d’abast planetari. Petites curiositats i misteris que gràcies a la ciència es van resolent i que, a poc a poc, ens permeten anar coneixent cada vegada millor els nostres oceans i tot el que hi està relacionat. La intenció és compartir les curiositats, els coneixements, les reflexions i la fascinació sobre aquest gran blau tan proper i alhora tan desconegut.
Diem que la Terra és el “planeta blau” i no és perquè sí. N’hi ha prou de comparar les imatges dels diferents planetes del sistema solar per adonar-nos de la marca cromàtica distintiva del nostre planeta. La Terra és blava per la gran quantitat d’aigua que hi ha a la superfície. Aigua que condiciona les característiques físiques del planeta i que ha resultat determinant per permetre la vida en aquest racó de l’Univers. En realitat, més que planeta Terra s’hauria d’anomenar planeta Oceà. Però això planteja una pregunta evident: d’on ha sortit tanta aigua?
En principi, tenim dues teories per explicar-ho. La primera postula l’origen de l’aigua en reaccions químiques entre oxigen i hidrogen que tenen lloc al nucli de la Terra i que generen l’aigua que surt en forma de vapor en les erupcions volcàniques. Una part es queda a l’atmosfera i la resta es refreda prou per caure en forma de pluja. Només cal anar fent durant uns quants milions d’anys i es poden generar tots els mars.
L’altra possibilitat és que provingui de l’espai exterior amb els cometes i meteorits que al llarg dels eons han anat caient sobre la superfície de la Terra. Ara estem més o menys tranquils, però hi va haver una època, anomenada bombardeig intens tardà, en la qual van caure quantitats ingents de cossos extraterrestres sobre el planeta. Només ens cal mirar la lluna per veure les marques que va deixar aquella tempesta de cometes en impactar contra els planetes interiors del sistema solar. Ara sabem que els meteorits contenen aigua, però relativament poca. Els cometes, fets bàsicament de gel, eren una opció més evident.
Ho eren fins a l’any 2015, quan l’agència espacial europea va enviar la sonda Rosetta a estudiar un cometa i va mesurar les característiques isotòpiques de l’aigua. I amb les dades obtingudes, podem dir que… no. L’aigua dels oceans de la Terra no prové de cometes que van impactar contra el nostre planeta fa milions d’anys. L’aigua del cometa i l’aigua de la Terra simplement són diferents.
Sembla difícil entendre que pugui haver-hi aigües diferents, però la clau està en els àtoms que la formen. La molècula d’aigua és de les primeres que aprenem de petits. H2O, és a dir, dos àtoms d’hidrogen units a un àtom d’oxigen. No sembla que tingui gaire misteri. Totes les molècules d’aigua són exactament iguals, amb els dos àtoms d’hidrogen units a banda i banda de l’àtom d’oxigen. Però el cas és que hi ha diferents tipus d’àtoms d’hidrogen.
L’hidrogen és l’àtom més senzill de l’univers i està format únicament per un protó i un electró. Però ocasionalment es poden trobar isòtops diferents de l’hidrogen. Àtoms d’hidrogen que tenen un electró, un protó i un neutró. El neutró té càrrega neutra, de manera que el sistema segueix en equilibri i químicament funciona igual, però el neutró afegit fa que l’àtom sigui més pesant.
Aquest tipus d’hidrogen l’anomenem deuteri i l’aigua que el conté es diu aigua pesant. La gràcia és que coneixem molt bé les proporcions que hi ha entre l’hidrogen i el deuteri a l’aigua dels oceans terrestres. L’aigua normal, que també s’anomena de vegades aigua lleugera, conté 156 àtoms de deuteri per cada milió d’àtoms d’hidrogen. Aquesta proporció és la “marca” de l’aigua terrestre.
Doncs resulta que a l’aigua del cometa hi ha uns 530 àtoms de deuteri per milió d’àtoms d’hidrogen. És a dir, gairebé el triple que a la Terra. Per tant, l’aigua dels cometes i l’aigua de la Terra són diferents i això fa menys probable un origen cometari per a l’aigua dels oceans. Sembla que la hipòtesi de l’origen volcànic de l’aigua va guanyant pes.
Si preguntéssim de quin color és l’aigua, la gran majoria de persones no dubtaria i contestaria que és transparent. La resposta és lògica, perquè l’aigua de l’aixeta és incolora i l’aigua dins un got és completament transparent. Sembla una pregunta una mica absurda però que té una conseqüència curiosa. Si l’aigua és transparent, com és que l’aigua dels mars es veu de color blau?
Hi ha un mite molt estès que afirma que l’aigua dels mars és de color blau perquè la seva superfície reflecteix el color del cel. Això només és part de la resposta. El color del cel afecta la manera com veiem el color del mar i per això els dies de tempesta veiem el mar de color més aviat gris. Però el cas és que sense atmosfera el mar també seria blau. I el motiu té a veure amb les propietats físiques de la llum i la seva interacció amb les molècules d’aigua.
La llum blanca, que arriba del Sol, en realitat és una barreja de les diferents longituds d’ona que representen tots els colors de l’espectre visible. Recordeu, els colors de l’arc de Sant Martí. Tan bon punt la llum va penetrant en l’aigua va sent absorbida, però no d’una manera homogènia. Els colors corresponents a longituds d’ona més curtes, com ara el vermell, el taronja i el groc, s’absorbeixen al cap de pocs metres. A mesura que anem baixant a aigües profundes, l’extrem vermell de l’espectre es va perdent fins que només queden els raigs de llum verd-blaus. Aquests aniran interactuant amb més molècules d’aigua que els desvien en totes direccions, i fan que, mirem on mirem, vegem llum de color blau.
Això també explica que, quan es fa immersió a poca profunditat, els colors de la flora i la fauna del lloc que s’observen perden els colors vermellosos i tendeixen a ser primer violeta i de mica en mica apareixen els colors blavosos. Quan s’arriba a profunditats de 20 metres endavant, els bussos es troben submergits en un món en el qual el blau és el color dominant i ha desaparegut per complet el vermell.
Ara bé, tot i que això és el que passa en general, el color del mar també canvia entre el blau fosc, el verd i fins i tot arriba al marró en algunes zones oceàniques, especialment a les costes dels diferents mars. La coloració marró-groguenca no es deu estrictament a l’aigua, sinó als minerals en suspensió i la terbolesa que tenen lloc en zones poc profundes i que redueixen la transparència de l’aigua.
I la coloració verdosa o marró-groguenca? Aquesta és més freqüent a la costa i es genera quan a l’aigua del mar hi ha molts organismes fotosintetitzadors. El fitoplàncton conté una bona quantitat d’un pigment molt conegut, la clorofil·la, que absorbeix el component blau i fa que la llum canviï a verd. Com que això està relacionat amb la presència d’aquests microorganismes, es considera que el verd és el color indicatiu d’un mar productiu, mentre que el blau és el color dels deserts de l’oceà obert, on hi ha molt pocs organismes.
Ocasionalment, podem trobar zones del mar amb colors encara menys habituals, un fet quasi sempre relacionat amb organismes microscòpics que presenten coloracions pròpies. Un cas característic és el fenomen conegut amb el nom de marea roja. Això passa quan hi ha grans creixements d’un tipus particular de fitoplàncton, les dinoflagel·lades, que poden arribar a concentracions de milions d’individus per litre d’aigua. El cas és que, a més de la clorofil·la, aquestes microalgues tenen pigments, com els carotenoides i ficobilines, de color vermellós, que són els que transmeten aquesta coloració al medi.
De la Terra en diem el “planeta blau”. N’hi ha prou de mirar les fotografies obtingudes des de l’espai per entendre com n’és, d’encertat, el qualificatiu. La superfície continental és molt inferior a la dels oceans, de manera que el blau és la característica de la nostra llar còsmica. Un planeta marcat per un color blau que s’origina en una petita diferència a l’hora d’absorbir les diferents longituds d’ona per part de l’aigua. Coses petites, de vegades, es mostren en efectes molt i molt grans.
Un dels fenòmens més característics de les costes són les onades. Les podem veure a les platges de sorra, fent saltar els banyistes, permetent que els nens juguin i, si són prou grosses, fent les delícies dels surfistes. També les trobem a les costes escarpades, trencant contra les roques i els penya-segats i modelant la costa amb el seu efecte erosionador lent però implacable.
Les onades són un fenomen físic que amaga més del que sembla. Amb comptades excepcions, el causant de les onades és el vent. Ara bé, trobem onades fins i tot en dies sense vent, de manera que el tema és una mica més complex.
Inicialment, una mica de vent només causa una certa ondulació de la superfície del mar. Les molècules d’aire en fregar amb les molècules d’aigua els transmeten una mica d’energia cinètica i fan que es moguin lleugerament. Primer molt poc, ja que el fregament és molt poc intens. Però tan bon punt la superfície s’ondula, la part elevada actua com un captador de vent, com una petita vela que capta més vent, més energia cinètica i l’ondulació es fa més gran.
De fet, el procés no fa sinó augmentar des del moment en què comença. La superfície d’aigua exposada al vent es fa cada vegada més gran i això fa que capti més energia, de manera que encara esdevé més gran. L’augment de la mida de l’onada depèn de la força del vent, de la força de gravetat i de la tensió superficial de l’aigua. Arriba un punt en què l’onada es fa tan grossa que el seu pes impedeix que el vent la faci créixer més.
Aleshores entra en joc un altre fenomen. En realitat, l’aigua no es desplaça gaire. El que hi ha és un moviment circular de les molècules individuals que es va transmetent a les molècules veïnes. És un fenomen similar a quan la gent fa l’onada en un estadi de futbol. Estrictament, ningú no es desplaça. L’únic que fan és posar-se dempeus, alçar els braços i tornar a seure, però, si ho fa tothom en el moment oportú, es genera una ona que va recorrent l’estadi. Doncs al mar hi passa el mateix i amb una eficiència extraordinària.
Per això poden arribar onades a la costa fins i tot en dies sense vent. Feia vent en altres indrets, allà on es van generar les onades. Però una vegada generades, el moviment va avançant amb pèrdues d’energia molt petites, de manera que, si eren prou grans a l’inici, poden recórrer molts quilòmetres. A més, si bufa prou vent durant prou temps, el que es genera són “trens d’onades”. Onades que fan el mateix camí separades per distàncies similars i que acaben trencant contra la costa a intervals regulars. Això cal tenir-ho en compte al moment de saltar a l’aigua. Segons en quin moment de la seqüència, seràs arrossegat cap a la costa o cap a mar obert. Un fet que saben molt bé els clavadistas d’Acapulco o el protagonista de la novel·la Papillon, quan intentava escapar-se d’una illa.
L’interessant és que el que es desplaça per mar obert és l’energia captada per les molècules. Només quan arriben a la costa i la fondària disminueix és quan l’onada creix i es trenca. Això no vol dir que a mar obert no es notin. De fet, algunes de les onades més grosses, causades pel vents extremadament intensos de les tempestes tropicals, poden arribar a fer desenes de metres d’altura i representar una seriosa amenaça per a alguns vaixells. Si el fons marí presenta alguna elevació, això pot fer que es formi una onada notable en determinats indrets. Les més grans mesurades mai, sense comptar els tsunamis, feien prop de trenta metres d’alçària. Com un edifici de deu pisos!
L’efecte de les onades sobre la costa també resulta interessant. Si arriben amb relativament poca energia, només desplaçaran lleugerament el fons sorrenc i el que faran serà anar empenyent la sorra cap a la platja. Molt a poc a poc, una mica en cada onada, aniran contribuint a formar la platja. En canvi, si l’onada és grossa, remenarà intensament el fons i, quan l’aigua es retiri després de trencar contra la costa, s’endurà una bona quantitat de sorra. És el fenomen que es veu a les costes mediterrànies després de cada llevantada. Platges desaparegudes amb la sorra arrossegada mar endins. Al capdavall, el mar ha anat esculpint la forma de les costes a cops d’onades.
Un tsunami és un dels fenòmens més destructius generats per la natura. L’arribada, sobtada, d’una onada gegantina que pot endinsar-se uns quants quilòmetres terra endins, arrossegant tot el que trobi al seu pas, ens recorda el poder devastador dels fenòmens naturals. Històricament fins i tot hi ha hagut civilitzacions, com la minoica, destruïdes d’un dia per l’altre a causa de l’impacte d’un tsunami. Però, si més no, avui en dia l’explicació física del tsunami la coneixem prou bé. Un coneixement que pot ser determinant si algú té la desgràcia d’enfrontar-se a l’arribada de la gran onada.
El tsunami no és més que una onada de dimensions increïblement grans i que no és causada pel vent, com la majoria d’onades, sinó per un terratrèmol submarí. El moviment sísmic causa un desplaçament amunt o avall de la columna d’aigua que hi ha a sobre. El detall important és que aquesta columna d’aigua pot mesurar milers de metres, de manera que l’energia transmesa a l’aigua és immensa.
Aleshores es comença a desplaçar com una onada que afecta tota la vertical del mar. Curiosament, cada molècula d’aigua es mou molt poc en direcció horitzontal i l’onada vista des de la superfície és pràcticament inapreciable. Una onada normal, causada pel vent, pot tenir una altura de fins a trenta metres, però això només afecta la superfície del mar. Un tsunami, en canvi, només mou la superfície un parell de metres, però és un moviment que ho afecta tot, des de la superfície fins al fons marí.
La velocitat del desplaçament també és notable. El que es mou no és l’aigua en si, sinó l’energia transmesa per l’aigua. I ho fa, depenent de la fondària del mar, a centenars de quilòmetres per hora. Aproximadament, la velocitat d’un avió. Per acabar-ho d’arrodonir, la pèrdua d’energia que experimenta és molt petita, de manera que, quan arribi a la costa, mantindrà tot el poder destructor intacte.
El problema és, evidentment, quan arriba a la costa. L’energia no desapareix, de manera que quan el fons marí va pujant i la columna d’aigua es va fent més petita l’energia es va concentrant i l’onada va començant a guanyar altura. Segons la forma de la costa, pot arribar a dotzenes de metres d’altura i, tot i que aleshores sí que perd energia i velocitat, va prou sobrada per desplaçar una quantitat extraordinària d’aigua sobre la costa.
Com que no deixa de ser una ona, amb una part descendent i una d’ascendent, acostuma a arribar primer la part descendent. Aleshores s’observa una retirada anormal de l’aigua del mar. És el senyal del que s’acosta i, si estàs a la platja i ho observes, és el moment de sortir corrents buscant zones elevades. El que no cal fer és fugir corrents en direcció terra endins. De cap manera pots superar la velocitat del tsunami, que, fins i tot frenat al moment d’arribar, continua desplaçant-se a més de trenta quilòmetres per hora. Si no vas motoritzat, segur que t’atraparà. El que cal és buscar zones elevades, recordant que només disposes d’uns quants minuts per trobar-les. En canvi, si vas en vaixell, el que toca és anar mar endins, on l’onada encara no haurà guanyat altura.
Considerant la magnitud d’un tsunami, no hi ha gaire cosa a fer tret de prevenir. La majoria tenen lloc al Pacífic, causats per l’activitat volcànica de l’anomenat cinturó de foc, de manera que allà s’han establert sistemes de seguiment dels terratrèmols. Quan té lloc un sisme submarí, s’activa l’alarma de tsunami en un sistema d’avís que és una cursa contra rellotge. No oblidem que l’onada pot creuar tot el Pacífic en menys d’un dia. Sovint només hi ha poques hores, o fins i tot minuts, per donar l’avís i procedir a evacuar les zones de l’impacte.
I un detall final important és que, en general, no és només una única onada, sinó un “tren d’onades”, de manera que, passat el primer impacte, cal seguir vigilant. En pocs minuts és probable que arribin més onades i que la destrucció es multipliqui. I és que, quan el mar decideix mostrar la seva força, hi ha poca cosa que els humans puguem fer…
Un fet interessant dels oceans és que, malgrat que els posem noms diferents, en realitat tots estan connectats i en certa manera constitueixen una única entitat. Els continents només són illes de terra ficades enmig d’un gran oceà planetari. L’altre fet que cal tenir en compte és que l’aigua no s’està quieta, sinó que hi ha corrents marins que la mouen d’una banda a l’altra. Els mariners les tenen ben presents des de sempre i miren d’aprofitar-les per facilitar la navegació.
El cas és que quan es van analitzar els grans corrents oceànics es van adonar que molts estaven més connectats del que semblava. De nou, hi havia corrents amb diferents noms, però que en realitat eren el mateix, circulant per indrets diferents. I ara sabem que hi ha un moviment global del mar en un únic corrent planetari que s’anomena la gran cinta transportadora, la cinta transportadora oceànica o, amb la característica passió dels científics pels noms enrevessats, la circulació termohalina global. Pot semblar una curiositat científica sense més importància, però als oceans gairebé res no és irrellevant i la nostra forma de viure depèn de la cinta.
Doncs la gran cinta és la resposta a una pregunta que et pots fer en mirar un atles. Si Nova York i Lisboa (o Barcelona) estan gairebé a la mateixa distància de l’equador, com és que aquí tenim un agradable clima temperat mentre que a Nova York tenen uns hiverns remarcablement més freds? La resposta és la gran cinta oceànica, un gran corrent d’aigua que transcorre per tots els oceans de la Terra. Per veure per on circula, podem començar pel nord del Pacífic, on l’aigua de superfície, calenta i relativament poc salada, es va desplaçant cap a l’Índic en direcció a l’Àfrica. Després puja per l’Atlàntic, passa pel Carib, torna cap a Europa i s’enfila fins a l’Àrtic. Si el nostre clima és temperat, és perquè la calor que transporta aquesta enorme quantitat d’aigua provinent del Carib ens escalfa. Un cop arriba a l’Atlàntic Nord, l’aigua es refreda, esdevé més salada i s’enfonsa; retorna per una zona més fonda i voreja de nou el cap de Bona Esperança, fins al Pacífic, on es completa el cicle.
No és només un tema de temperatures, sinó també de salinitat. L’aigua dolça i la salada es barregen amb una certa dificultat i tenen densitats diferents, de manera que es pot establir el corrent amb aigua calenta i poc salada per la superfície mentre que el retorn el fa l’aigua freda i més salada per les profunditats. No és un camí gaire ràpid. L’aigua triga mil dos-cents anys a completar el circuit.
La cinta ajuda a mantenir l’equilibri climàtic del planeta, ja que va distribuint escalfor de les zones tropicals cap a les zones polars i a l’inrevés… Per desgràcia, sembla que actualment es va alentint fins a nivells inquietants. I això pot ser un bon problema a causa, per descomptat!, del canvi climàtic. L’escalfament global fa que molt gel de l’Àrtic i de Groenlàndia s’estigui fonent. Això fa que molta aigua freda i poc salada arribi al mar i es barregi amb la de la gran cinta, la qual cosa fa que s’afebleixi la circulació. Les mesures obtingudes per boies fixes o per satèl·lits ja han alertat d’aquest alentiment, de manera que no sembla que estiguem parlant d’una possibilitat llunyana.
Però, de fet, la cinta no sempre ha funcionat com ara. Sabem que, al llarg de la història de la Terra, hi ha hagut períodes en què s’ha afeblit i altres en què s’ha aturat. La dada important és que, quan la cinta s’atura, a Europa hi ha períodes glacials. Ja ho sabeu: el gel de l’Àrtic que arriba fins als Pirineus, mamuts per la Cerdanya, ossos polars per la Provença… Adéu al fantàstic clima mediterrani.
De manera que tenim una interessant paradoxa: l’escalfament global ens pot portar de cap a un període fred. També ens recorda que els efectes de l’escalfament global no són simplement un clima progressivament més calent i prou. El funcionament dels oceans, i, en conseqüència, del planeta, és més complicat i depèn de molts equilibris que caldria evitar trencar. Serà una bona idea no perdre de vista el funcionament de la gran cinta oceànica.
No hi ha dubte que els oceans exerceixen un paper determinant sobre moltíssimes característiques del planeta. Regulen l’intercanvi de temperatures, modifiquen el flux dels corrents atmosfèrics, condicionen el règim de pluges dels territoris costaners i acullen una quantitat immensa de formes de vida. Però els seus efectes encara van més enllà i també tenen efectes relacionats amb l’astronomia, ja que la presència dels oceans serà determinant en el futur del planeta dins el sistema solar. El motiu és que les grans masses d’aigua que constitueixen mars i oceans modifiquen la rotació de la Terra, de manera que a la llarga les seves característiques canviaran substancialment.
La culpa la tenen el Sol, la Lluna, els oceans i el resultat de les interaccions entre tot això: les marees.
L’explicació física i matemàtica del fenomen és més complexa del que sembla, però es pot simplificar imaginant que les marees consisteixen en el moviment d’una gran quantitat d’aigua dels oceans atreta per la gravetat de la Lluna. El que passa és que, en moure’s, aquesta aigua genera un important fregament contra els fons oceànics i contra les línies de costa continentals. El moviment de l’aigua contra els continents i els fons marins pot semblar anecdòtic, però no deixa de ser una certa quantitat d’energia que es va perdent, dissipada en forma de fregament.
El cas és que la Terra va girant al seu ritme de vint-i-quatre hores diàries, però la pèrdua d’energia dissipada amb el fregament va fent que el moviment de rotació es vagi alentint. L’efecte és minúscul i a la pràctica només es tradueix que la rotació de la Terra s’alenteix unes quantes mil·lèsimes de segon cada segle. O, si ho preferiu, un segon cada seixanta mil anys. Això sembla només una d’aquelles curiositats que fan gràcia als científics. El que passa és que és un fenomen que es va acumulant i que fa que els dies es vagin fent cada vegada més llargs. Simplement cal considerar la història de la Terra des d’una escala geològica en lloc d’humana. Aleshores aquest efecte passa a ser important.
Aquest alentiment lent però constant explica que, durant l’època dels dinosaures, els dies eren un parell d’hores més curts. Un altre efecte relacionat és que la Lluna la podien veure més grossa en el cel, ja que el mateix fenomen fa que la distància entre la Terra i la Lluna vagi augmentant. Les nits de lluna plena del període cambrià potser duraven una mica menys, però de ben segur que eren molt més espectaculars que les actuals. Per desgràcia, en aquells temps hi havia pocs ulls embadalits mirant la Lluna i les estrelles.
El cas és que aquest procés de frenada en la rotació terrestre causat pel moviment dels oceans continuarà actuant al llarg dels eons. I ho seguirà fent fins que arribi el moment en què la rotació de la Terra s’aturi. Aleshores la Terra s’anirà movent al voltant del Sol d’una manera similar a la Lluna en girar al voltant de la Terra, mostrant sempre el mateix costat. Quan arribi aquest punt, un dia durarà el mateix que un any i tindrem una part del planeta on sempre es veurà brillar el Sol mentre que a l’altra banda serà sempre de nit. Per cert, això també canviarà el clima de la Terra de manera important.
La Terra segueix un seguit de moviments en el seu camí a través de l’espai. A l’escola ens van ensenyar la rotació i la translació, però també hi ha la nutació, la precessió i altres de encara menys evidents. En pensar-hi, sempre imaginem l’esfera terrestre com un bloc sòlid que gira com una baldufa, però la realitat és més complexa i plena de detalls que modifiquen les coses. En el cas de la Terra, la presència dels oceans fa que no tot el planeta es mogui de la mateixa manera, que es generin marees i que la rotació es vagi aturant implacablement.
Eren petits, de color groc i estaven dissenyats per anar a la banyera. Però no era aquest el seu destí. Després de gairebé 25 anys perduts al mar, l’aventura de tot un carregament d’aneguets de plàstic va revolucionar el coneixement dels corrents dels oceans del món.
L’epopeia va començar al gener del 1992, quan un aneguet i tots els seus 29.000 amics, aneguets, granotes i tortugues de plàstic, fets a la Xina, viatjaven a través del Pacífic en una caixa a la coberta d’un vaixell de contenidors. Un cop de mar en plena tempesta va fer que la caixa caigués al mar i es trenqués, i se’n va alliberar el contingut. Des de llavors, l’aneguet i els seus amics s’han desplaçat, empesos pels corrents oceànics, desenes de milers de milles nàutiques. Alguns han estat arrossegats fins a les costes de Hawaii i Alaska, altres estan atrapats en el gel àrtic, altres van creuar prop de Terranova, on es va enfonsar el Titanic, i alguns fins i tot han arribat a platges d’Escòcia.
Diuen que rere cada problema s’hi amaga una oportunitat i l’accident del contenidor amb els aneguets ens ha permès aprendre moltes coses sobre els corrents marins, sobre l’amenaça al medi marí del gran nombre de contenidors que cauen dels vaixells de càrrega i també sobre la longevitat del plàstic a mar, ja que després de tant de temps els aneguets encara estan en molt bona forma.
Estudiant el destí dels aneguets es va descobrir la velocitat del corrent que circula girant constantment entre el Japó, el sud-est d’Alaska, Kodiak i les illes Aleutianes. Els oceanògrafs ja coneixien aquest corrent, però ignoraven quant es trigava a completar un circuit. Doncs ara saben exactament que calen aproximadament tres anys. Avui en dia encara hi ha un miler d’aneguets que hi estan atrapats i que a hores d’ara ja han completat mitja dotzena de circuits.
Però els aneguets no són els únics. A ells s’hi va afegir un carregament perdut de 51.000 vambes Nike, de les quals també es fa el seguiment. També hi ha un altre carregament de peces de Lego que, des del 1997, han estat arribant contínuament a les ribes del Regne Unit. Per descomptat, la recerca no es fa únicament aprofitant accidents similars i ja fa molts anys que es fan servir el que s’anomenen plataformes d’observació autònomes o també boies lagrangianes. Noms sofisticats per a aparells que no deixen de ser una versió sofisticada i controlada dels aneguets de goma.
Les boies lagrangianes es deixen a la deriva al mar i se segueix la seva trajectòria mentre que l’instrument envia constantment informació sobre la massa de l’aigua que l’està arrossegant. Amb aquesta informació es pot inferir i conèixer els corrents oceànics. Com que el seu desplegament dura anys, també ens donen dades sobre la temperatura superficial del mar o de la pressió de l’aire. Les dades s’envien als centres de recerca amb connexió via satèl·lit i els científics poden rebre a casa mateix la informació recollida per les boies marines a la deriva.
Són unes dades molt més rellevants del que podria semblar. Amb elles s’estan caracteritzant fenòmens tan variats com la velocitat real dels corrents superficials de l’oceà, la distribució de l’energia cinètica dels remolins o la dispersió de les partícules superficials com les larves de peixos i altres espècies de plàncton. També permeten entendre el comportament dels contaminants flotants, com ara els vessaments de petroli. Actualment ja existeix una xarxa mundial encarregada del seguiment d’aquestes boies que ha esdevingut un dels principals components del Sistema Mundial d’Observació Global del Clima i l’Oceà (GCOS / GOOS).
Un cop de mar, un contenidor que cau i uns aneguets de goma que es perden al mar. Aquest fet tan simple es va poder aprofitar per fer el seguiment del comportament dels oceans i, de retruc, del clima mundial. És ben cert que la vida és plena de casualitats, però la clau de l’èxit consisteix, en bona part, a trobar la manera d’aprofitar-les. Així que ja ho sabeu: si trobeu un aneguet a la platja, pregunteu-li quin circuit ha fet i adopteu-lo. Potser fa molt de temps que està perdut al mar donant voltes!
Quan a l’escola ens van explicar el cicle de l’aigua, vam descobrir que l’origen els núvols és l’evaporació de l’aigua del mar. Una vegada a l’atmosfera, si la temperatura és prou freda i la quantitat d’aigua suficient, les molècules d’aigua comencen a condensar-se en forma de gotes que formen els núvols i que, si són prou grosses, cauen en forma de pluja. Tot seguit es filtra pel terra o regalima fins a anar a parar als rius, que retornen al mar, i es tanca el cicle.
El que no s’intueix en aquest esquema general són les proporcions que representa cada un d’aquests passos. Per exemple, l’escalfor del Sol fa que cada dia s’evaporin més de mil quilòmetres cúbics d’aigua del mar. Mil quilòmetres cúbics és una quantitat immensa d’aigua que passarà a formar part de l’atmosfera i de la qual una part esdevindrà núvols. Només una part, perquè la majoria quedarà simplement com aquella humitat que hi ha a l’aire, que, si no és excessiva, ens permet respirar amb comoditat i que només en condicions de saturació comença a formar boires o núvols.
De totes maneres, aquesta aigua no s’hi està massa temps, a l’atmosfera, i de mitjana tornarà a caure a terra en forma de pluja un cop passats uns nou dies. La quantitat total d’aigua que hi ha a l’atmosfera, repartida entre humitat ambient i nuvolositat, vindria a ser d’uns tretze mil quilòmetres cúbics. Una xifra que pot semblar gran però que només representa una fracció molt petita de l’aigua dels oceans. En realitat, si tota l’aigua atmosfèrica tornés sobtadament als mars, aquests pujarien de nivell només uns tres centímetres.
Dit d’una altra manera, els oceans tenen una fondària mitjana de tres mil nou-cents metres, dels quals a l’atmosfera hi han cedit únicament els tres primers centímetres. Els càlculs s’haurien de completar amb l’aigua que hi ha al gel dels casquets polars, els rius i llacs i també l’aigua subterrània, però, fins i tot si considerem tot això, trobem que representa només el tres per cent de tota la que hi ha als mars.
Això fa que la vida d’una molècula d’aigua sigui més aviat monòtona, ja que es passarà quasi tot el temps als oceans. Quan es comparen els “temps de residència”, és a dir, el temps que de mitjana s’està en un indret o altre, veiem que al mar hi passarà més de tres mil anys, a l’atmosfera només nou dies i als rius uns quants mesos. Més sort tindrà si cau a una gelera, on pot quedar-s’hi entre vint i cent anys. I la seva vida serà diferent, però també esdevindrà molt avorrida si es filtra fins a les profunditats del sòl, on hi ha aigua que queda retinguda més de deu mil anys.
De manera que gairebé tota l’aigua del planeta està retinguda als oceans, però això no ha de fer oblidar que la petita fracció que es va movent pel cicle és la que permet la vida a la Terra. És aquest tres per cent de l’aigua total el que fa que la pluja regui els camps, els rius reparteixin la vida per terrenys que en cas contrari esdevindrien erms, es manté congelada als pols equilibrant el repartiment de temperatures al llarg del globus, s’infiltra pel terra solubilitzant les sals necessàries per als organismes vius i actua transportant energia en forma de calor d’una banda a l’altra del planeta.
La vida d’una gota d’aigua consisteix en mil·lennis d’estar-se al mar, alterats per breus períodes de canvi d’estat, alternant el líquid, el gas i el sòlid, i de moure’s per l’atmosfera, el terra o el subsol fins tornar a la tranquil·litat dels mars. Per això, la pròxima vegada que us caigui la pluja a sobre, recordeu que aquella aigua només fa una setmana que flota per l’aire després d’haver passat més de tres mil anys a l’oceà.
Encara que sembli sorprenent, la Terra és avui més verda del que era fa poc més de tres dècades, sobretot gràcies a l’augment dels nivells de diòxid de carboni atmosfèrics, que han actuat com un “fertilitzant” per a les plantes. En principi, sembla fàcil d’entendre. Hi ha més CO2 a l’atmosfera, de manera que les plantes en tenen més de disponible per fabricar matèria orgànica, i si no els falta cap nutrient essencial, com el fòsfor o el ferro, aniran creixent i això fa que hi hagi més vegetació al planeta. Aparentment, no hi ha cap motiu per pensar que al mar les coses funcionin de manera diferent i podríem esperar que també anés agafant una tonalitat més verdosa a mesura que les algues i, especialment, el fitoplàncton, es fan més abundants. Però resulta que al mar això no és tan clar.
Les primeres dades obtingudes a partir de les observacions en vaixells i fent servir el disc de Secchi per mesurar la transparència de les aigües indicaven que el que passava era just el contrari de l’esperat. El mar cada vegada és més transparent. El creixement de la vegetació detectat a terra ferma no s’observa a les aigües marines. I no hi havia cap motiu que permetés explicar de manera senzilla aquesta discrepància.
Però el misteri es va fer més intrigant quan es van obtenir dades a partir de mesures per satèl·lit. Els mateixos satèl·lits que es fan servir per observar el temps atmosfèric de la Terra tenen detectors capaços d’analitzar el color del mar. Són sensors que es fan servir, entre altres coses, per avaluar la concentració de clorofil·la a la superfície del mar i, per tant, l’abundància de fitoplàncton. La gràcia dels satèl·lits és que cobreixen grans extensions que costaria moltíssim de fer en vaixell.
Esperaríem que les dades dels satèl·lits coincidissin amb les mesures preses des dels vaixells, però resulta que no. No només no coincideixen, sinó que són del tot oposades. D’una banda, les mesures de transparència de l’oceà obtingudes amb el disc de Secchi juntament amb observacions dels organismes fitoplanctònics que es fan des dels vaixells ens diuen que el mar és cada cop menys verd si el comparem amb el segle passat. En canvi, els mapes mundials generats amb les dades dels satèl·lits ens mostren que, tot i que la major part dels oceans són grans deserts pobres en clorofil·la, algunes àrees del mar presenten coloracions elevades i que la tendència global és a anar augmentant.
Aleshores?
Hi ha unes quantes raons que poden explicar per què les conclusions són contradictòries. Per començar, la clorofil·la que es genera al mar no és com un bosc on els arbres i plantes tenen una estructura i creixen branques cap amunt. Els organismes que tenen clorofil·la al mar es distribueixen al llarg de tota la columna d’aigua, amb una marcada tendència a situar-se a la fondària òptima on coincideix la llum i els nutrients necessaris per al creixement. I sovint aquesta fondària no és precisament la superfície.
La mesura del color del mar feta per satèl·lit està només feta en la part més superficial de l’oceà. A diferència del disc de Secchi, els satèl·lits no poden mesurar tota la columna d’aigua del mar, així que a voltes el satèl·lit, tot i fer una bona cobertura, pot subestimar el color real que hi ha en fondària. També cal tenir en compte que les observacions oceàniques per satèl·lit amb alta qualitat es realitzen des de fa poc més d’una dècada; un temps massa curt per determinar tendències a llarg termini.
Quan les mesures siguin extensives a moltes àrees dels oceans i puguem veure no només la pell de l’oceà, podrem respondre a la pregunta de si el mar és cada vegada més o menys verd. Ara per ara, tot plegat reflecteix el nostre grau d’incertesa sobre la direcció del canvi de color present i futur dels oceans. Un misteri, prou important, que queda per resoldre. I no és poca cosa, ja que la producció d’oxigen o la captació de CO2 en l’àmbit planetari i, així, el ritme del canvi climàtic depenen en bona part de la quantitat de fitoplàncton i, per tant, del color del mar!
Als pobles mediterranis les cases acostumen a estar pintades de blanc. Això, a part de ser bonic i crear uns paisatges increïblement amables, té el seu sentit en el fet que el blanc reflecteix més quantitat de llum solar, mentre que els colors foscos l’absorbeixen. El resultat final és que les cases blanques són una mica més fresques que les de color fosc. Passa el mateix amb els cotxes, la roba i, de fet, qualsevol superfície. Com més fosca sigui, més llum absorbirà i, en conseqüència, s’escalfarà més.
Aquesta característica es pot determinar amb un paràmetre anomenat albedo, que és la relació que hi ha entre la radiació que arriba a un objecte i la que reflecteix aquest objecte. El valor d’albedo pot variar moltíssim segons com sigui la superfície. La neu té una albedo molt gran, mentre que la superfície d’una carretera acabada d’asfaltar la té molt baixa. A la carretera, tota la radiació que arriba és absorbida, mentre que la neu reflecteix quasi tota la que li arriba. Per això ens cremem fàcilment quan som a la neu. Les radiacions ens arriben del cel, però també reflectides des de la superfície nevada.
Quan es calcula l’albedo mitjana de la Terra, trobem que és del voltant del 35%. Un valor important, perquè participa en l’equilibri climàtic del planeta. Però aquest valor és només una mitjana. L’albedo dels oceans és força més baixa, ja que són foscos i absorbeixen molta radiació. És un factor important de cara a establir les diferències de temperatura entre la superfície dels mars i les capes més profundes. Alhora, això també modifica els corrents, el moviment de l’aigua i, a la fi, l’intercanvi de calor entre l’atmosfera i els oceans. Altres indrets del planeta tenen albedos d’allò més variades. Els deserts tenen un