É raro hoje em dia descobrir um fenômeno completamente novo para a ciência, um que expande o catálogo mundial de objetos de maneiras estranhas e maravilhosas. Mas assim como aconteceu nos últimos anos com tribos não contatadas, cavernas invisíveis e animais marinhos, os brinicles antárticos foram recentemente introduzidos aos aventureiros de poltrona, graças em grande parte a um notável clip de filme da BBC.
São bizarros, estruturas de outro mundo, tentáculos espinhosos que descem do gelo marinho flutuante em águas geladas da Antártida.
Tipicamente, uma nova observação encaixa dentro de uma teoria previamente estabelecida, que pode então ser aplicada e ajustada para caracterizar com precisão a descoberta. Mas como os brinicles são relativamente novos para o mundo científico, não há um quadro teórico para começar. Então, qual modelo é melhor aplicado aos brinicles? Qual é a forma mais útil de analogizar essas estruturas geladas incomuns?
Um novo estudo conduzido por Julyan Cartwright, um cientista da Universidade de Granada, procura plantar um mastro de bandeira e reivindicar brinicles como uma manifestação do princípio do “jardim químico”.
Jardins químicos são um dos elementos básicos das aulas de química do ensino médio – uma experiência rápida e visualmente impressionante que tem pelo menos uma chance de lutar para manter a atenção de um adolescente. Quando um sal metálico (use sulfato de cobre para jardins azuis, sulfato de níquel para jardins verdes) é introduzido numa solução aquosa de silicato de sódio, os metais dissolvem-se inicialmente, mas são rapidamente configurados em conchas minerais de silicato sólido. No interior, a solução é salgada; no exterior, mais pura, e o desequilíbrio osmótico faz com que a água jorre para dentro através de pequenos espaços na estrutura do mineral. O fluxo aumenta o volume interior, acabando por perfurar a casca e permitindo que a solução rica em sal flua mais para dentro da água. Na frente química, o ciclo de “formação de conchas-cristais de reequilíbrio osmótico” repete-se, levando a uma estrutura sólida dendrítica avançada.
Brinicles pode ser entendido de forma conceitualmente semelhante. À medida que o inverno desce sobre o Oceano Sul, o gelo começa a se formar. Mas o gelo é uma matriz sólida de moléculas de água, e os sais contidos na água do mar não são permitidos; ao contrário, eles estão concentrados em filmes finos que formam poças salgadas e viscosas. As moléculas intrépidas de água podem espremer-se através da concha de gelo da água do mar subjacente para a salmoura, encorajadas pelo diferencial osmótico. Quando a piscina de salmoura em expansão empurra através do gelo, ela cai para baixo na água do mar; tendo sido super-refrigerada devido à sua elevada salinidade (graças ao mesmo princípio que rege a nossa aplicação de sal em estradas geladas), o flash líquido salino congela a água do mar que entra em contacto com ela. Um tubo de gelo cresce para baixo, impulsionado pelo diferencial de sal e pelas diferenças de pontos de congelamento que se seguem.
Dr. Andrew Thurber é um dos poucos cientistas que tem visto crescer brinicle em primeira mão. Como pós-doutorando apoiado pelo Escritório de Programas Polares da National Science Foundation, ele está investigando o impacto da predação animal nas comunidades microbianas e ciclos de nutrientes nos oceanos ao redor da Antártica. Enquanto mergulha sob o gelo marinho em busca de amostras, Thurber descreve uma cena fantástica pontuada por brincos rastejantes para baixo. “Eles parecem cactos de cabeça para baixo que são soprados do vidro”, diz ele, “como algo da imaginação do Dr. Suess”. Eles são incrivelmente delicados e podem quebrar com o menor toque”
Mas para as criaturas marinhas próximas, as frágeis bainhas de gelo escondem uma arma mortífera: a frígida salmoura pode matar animais apanhados no lugar errado na hora errada. “Em áreas que costumavam ter os brinicles ou debaixo dos muito ativos, pequenas piscinas de salmoura que chamamos de piscinas negras da morte”, relata Thurber. “Eles podem ser bastante claros, mas têm os esqueletos de muitos animais marinhos que se deslocaram aleatoriamente para dentro deles”
O estudo científico dos brinicles está em seus estágios iniciais, mas estes misteriosos dedos gelados são uma adição notável ao repertório da natureza.