De acordo com informações do The Times Of India, em 2015, cientistas resolveram fazer um experimento para descobrir como a água se movimenta. Então, jogaram 19 litros, o equivalente a cerca de 5 galões, de tinta vermelha em um rio. O estudo trouxe uma série de curiosidades interessantes.
O experimento aconteceu no rio Silver, na Flórida, Estados Unidos, e utilizou um corante fluorescente chamado Rhodamine ET. Apesar da aparência inusitada, a substância tinha uma função científica bastante específica: permitir que os pesquisadores acompanhassem o deslocamento da água ao longo do curso do rio.
A experiência fazia parte de uma pesquisa maior da Universidade da Flórida sobre as mudanças ambientais nos rios alimentados por nascentes do estado. Os cientistas buscavam entender, entre outros fatores, a relação entre o movimento da água, o transporte de nutrientes e o aumento da presença de algas nesses ambientes.
Por que os cientistas colocaram corante no rio?
O objetivo não era simplesmente observar a água ficar vermelha. O corante funcionava como um rastreador, permitindo identificar por onde determinada parcela de água passava e quanto tempo levava para percorrer diferentes trechos.
Essa técnica é conhecida como rastreamento por traçador. O princípio consiste em introduzir uma substância que possa ser detectada posteriormente e acompanhar sua concentração em diferentes pontos do sistema.
No Silver River, isso permitiu obter informações que seriam difíceis de conseguir apenas com medições convencionais. Em vez de analisar o rio separadamente em vários locais, os pesquisadores conseguiram acompanhar o mesmo sinal à medida que ele avançava pela correnteza.
Dessa forma, foi possível calcular a velocidade média do deslocamento e o chamado tempo de residência, que indica quanto tempo a água permanece em determinada região antes de continuar seu percurso.
O experimento começou em uma nascente
A liberação do corante ocorreu em 8 de março de 2015, na região da nascente principal do Silver River. Os pesquisadores da Watershed Ecology Lab, da Universidade da Flórida, colocaram os cinco galões de Rhodamine ET na água e passaram a acompanhar a movimentação da substância rio abaixo.
Para isso, foram utilizados nove pontos fixos de monitoramento. Três deles contavam com fluorômetros instalados dentro do próprio rio, equipamentos capazes de detectar a presença e a concentração do corante. Outros seis pontos utilizavam sistemas automáticos de coleta.
Além desses equipamentos, mais de 20 estudantes participaram do acompanhamento durante a noite. Eles ajudaram a coletar 318 amostras adicionais, aumentando a quantidade de dados disponíveis para reconstruir o percurso do traçador.
O resultado foi uma espécie de mapa temporal do deslocamento da água: conforme o corante aparecia nos diferentes pontos, os pesquisadores conseguiam determinar quanto tempo havia sido necessário para ele chegar a cada trecho.
Quanto tempo a água levou para percorrer o rio?
Um dos resultados mais interessantes do experimento foi justamente a velocidade registrada. O corante levou aproximadamente 11,5 horas para percorrer 5,1 milhas, distância equivalente a cerca de 8,2 quilômetros. Isso corresponde a uma velocidade média de aproximadamente 0,44 milha por hora, ou cerca de 0,7 km/h.
Isso não significa, porém, que a água tenha viajado exatamente nessa velocidade durante todo o percurso. A média é resultado de diferentes condições encontradas ao longo do rio. Existem regiões nas quais a água pode avançar mais rapidamente e outras onde parte dela permanece temporariamente em áreas de circulação mais lenta.
Essa diferença é importante para a pesquisa porque o tempo que a água permanece em determinado local interfere na maneira como nutrientes e outras substâncias são transportados pelo ambiente.
O que o movimento da água tem a ver com as algas?
Essa era uma das principais questões por trás do estudo. O Silver River integra um conjunto de sistemas de nascentes da Flórida que passaram por mudanças ecológicas. Ambientes anteriormente caracterizados por água transparente e grande presença de vegetação aquática submersa começaram a apresentar maior crescimento de algas.
Os pesquisadores queriam entender se alterações na dinâmica da água poderiam estar relacionadas a essa transformação. A hipótese analisada considerava que a velocidade da corrente influencia a quantidade de algas. Observações preliminares da pesquisa indicaram uma relação inversa entre a velocidade da água e a cobertura de algas bentônicas e perifíticas. Em termos práticos, regiões com água mais lenta apresentavam condições associadas a uma maior presença desses organismos.
O mecanismo envolve também os nutrientes. Quando a água permanece mais tempo em uma determinada região ou troca material com áreas de circulação mais lenta, nutrientes e outras substâncias podem ter um comportamento diferente daquele observado em trechos de fluxo mais rápido.
Por isso, conhecer a velocidade da água não serve apenas para saber quanto tempo um rio demora para transportar determinada quantidade de água. A informação ajuda a compreender processos químicos e biológicos que acontecem dentro do próprio ecossistema.
Os pesquisadores já tinham dados de outro experimento
O estudo de 2015 não foi analisado de forma isolada. Os pesquisadores também compararam os resultados com informações obtidas em um experimento de rastreamento realizado anteriormente, em 2009.
A comparação mostrou que o comportamento hidráulico do Silver River pode mudar conforme a quantidade de água que passa pelo sistema. Em condições de maior vazão, o tempo médio de permanência da água no trecho analisado diminuiu, enquanto o armazenamento transitório aumentou. Esse segundo conceito se refere à quantidade de água que temporariamente deixa o fluxo principal e permanece em regiões de circulação mais lenta antes de retornar ao curso predominante.
Ou seja, aumentar a vazão não significa simplesmente fazer toda a água atravessar o rio em uma velocidade proporcionalmente maior. O próprio padrão de circulação pode mudar.
Um método simples para investigar um sistema complexo
O experimento do Silver River mostra como uma técnica relativamente simples pode produzir informações importantes sobre o funcionamento de um ecossistema.
Ao acompanhar o corante, os cientistas conseguiram estimar a velocidade média da água, identificar diferenças no comportamento do fluxo e calcular quanto tempo o material permanecia no sistema. Essas informações foram então relacionadas a questões maiores, como o transporte de nutrientes e a proliferação de algas.
Assim, os cinco galões de Rhodamine ET não foram utilizados para modificar o rio, mas para marcar temporariamente o caminho da água. Depois, a trajetória do corante serviu como evidência para reconstruir um processo que normalmente permanece invisível.
O resultado mais fácil de visualizar foi que uma distância de aproximadamente 8,2 quilômetros foi percorrida em 11,5 horas. O resultado mais importante, porém, foi mostrar que a velocidade da água e seu tempo de permanência são peças fundamentais para entender as transformações que acontecem dentro de um rio.
