12 questões de geociência que devem ser respondidas na próxima década

Enquanto os astrônomos buscam entender o que acontece em lugares distantes do Sistema Solar e do Universo, geocientistas ainda tentam compreender como funciona o nosso planeta. E isso é essencial para garantir avanços científicos e tecnológicos em diversas áreas no futuro. É o que traz um relatório publicado este ano pela Fundação Nacional de Ciência dos Estados Unidos (NSF).

No documento, a entidade anuncia que pretende investir em novas iniciativas, parcerias e infraestrutura para responder a 12 questões consideradas prioritárias e relevantes para a sociedade. Segundo James A. Yoder, reitor emérito do Instituto Oceanográfico Woods Hole e um dos autores do relatório, compreender a estrutura geológica da Terra traz implicações profundas para as pessoas em todo o mundo.

Para responder às questões, serão necessários avanços na computação de alto desempenho, recursos de modelagem aprimorados e curadoria de dados otimizada. Por isso, de acordo com o relatório, a fundação vai criar um comitê permanente para compreender as necessidades de infraestrutura cibernética e implementar uma estratégia de financiamento.

Algumas das perguntas têm como objetivo melhorar nosso entendimento básico do planeta, mas o principal foco é avançar na compreensão sobre a maneira como a Terra afeta diferentes sociedades.

Veja quais são as 12 perguntas que a geociência deve responder na próxima década:

1. Como o campo magnético interno da Terra é gerado?

O campo geomagnético é um dos componentes mais antigos do nosso planeta, com 3,4 bilhões de anos. Ele é considerado essencial para a vida, porque evita que o vento solar destrua a atmosfera terrestre. Compreender seu funcionamento é importante, pois ele influencia, por exemplo, a navegação e a comunnicação por satélite.

2. Quando, por que e como as placas tectônicas começaram?

Embora muitos aspectos do comportamento e da geometria das placas tectônicas sejam entendidos, ainda falta de compreensão fundamental sobre quando elas se desenvolveram na Terra.

3. Como os elementos críticos são distribuídos e ciclados na Terra?

Elementos críticos são aqueles que criam condições adequadas para a atividade biológica e fornecem materiais para a sociedade moderna — por exemplo, energia com baixo teor de carbono ou elementos para eletrônica, defesa, medicina e manufatura avançada.

4. O que é um terremoto?

Embora os livros didáticos digam que os terremotos são movimentos repentinos em falhas geológicas, algumas observações recentes mostram que a origem deles é mais complexa do que se pensava. O objetivo agora é construir novos estudos, mais abrangentes, para descobrir as forças que impulsionam a crosta terrestre.

5. O que impulsiona o vulcanismo?

Um desafio atual é entender a relação de retroalimentação entre os vulcões e as mudanças climáticas. Vulcanologistas procuram compreender os processos fundamentais de geração, ascensão e erupção de magma e, assim, estabelecer com mais precisão seus impactos na natureza.

6. Quais são as causas e consequências da mudança topográfica?

Essa é uma questão importante para entender como a topografia e as mudanças topográficas, representadas por terremotos, deslizamentos de terra, inundações, fluxos de lama, erupções e tsunamis, impactam a humanidade.

7. Como a zona crítica influencia o clima?

A zona crítica é a camada mais superficial da Terra, estendendo-se do topo da vegetação até as águas subterrâneas. A compreensão sobre como ela controla os ciclos de água, energia, carbono e nutrientes acoplados é necessária para quantificar seu papel no sistema climático da Terra.

8. O que o passado da Terra revela sobre a dinâmica do sistema climático?

Vivemos atualmente no Antropoceno, período em que os humanos se tornaram agentes geológicos e, quanto mais soubermos sobre o passado da Terra, melhor as mudanças futuras poderão ser antecipadas. Esses estudos são essenciais para fornecer um contexto científico profundo e convincente a fim de que possamos enfrentar o rápido aumento e a magnitude das mudanças climáticas e ambientais.

9. Como o ciclo da água está mudando?

O ciclo da água é necessário para toda a vida terrestre, e agora há uma urgência cada vez maior para entender suas alterações, devido à influência das pessoas no seu funcionamento e às mudanças climáticas.

10. Como os ciclos biogeoquímicos evoluem?

Até o momento, a Terra é o único planeta conhecido com uma biosfera ativa, que evoluiu e interagiu com a composição química da superfície por bilhões de anos. O desafio da próxima década é compreender esses ciclos biogeoquímicos e a história do Planeta Azul enquanto um mundo habitável.

11. Como os processos geológicos influenciam a biodiversidade?

A diversidade da vida na Terra é uma das características mais evidentes e fundamentais de nosso planeta. Hoje, cientistas procuram deduzir como as espécies variam e evoluem ao longo do tempo geológico. Vale ressaltar que existem pesquisas alertando que a perda de biodiversidade, induzida por atividades humanas em grande escala, pode diminuir a estabilidade e a produtividade da vida por aqui.

12. Como a pesquisa em ciências da Terra pode reduzir o risco de catástrofes?

Terremotos, tsunamis, erupções vulcânicas, deslizamentos de terra e inundações causaram entre US$ 6,5 trilhões e US$ 14 trilhões em danos, e aproximadamente 8 milhões de mortes entre 1900 e 2015. O desafio é progredir o conhecimento científico para minimizar cada vez mais os impactos desses desastres naturais.