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By Catarina R. Marcolin Edited by Katy Shoemaker A debate at the Institute for Advanced Studies (IEA-USP) recently got my attention, entitled “Women in the University and Sciences: Challenges and Opportunities.” If you can understand a bit of Portuguese, it is worth watching the entire video (it is only available in portuguese). The debate lasts around an hour and consists of three female scientists telling incredible statistics and surprising facts about women’s participation in the academic world, and some of these facts are really hard to believe. So this week, I want to discuss some of the facts included in this debate. To do that, I searched for more data so we can go deeper into the subject. First of all, I was happy to find out that women represent about 50% of the undergraduate students in Brazil. We are even the majority in some areas. However, when we look only at the sciences and engineering, women make up less than 40%. At the University of São Paulo, USP, a paltry 15% of the students enrolled in engineering courses are female. Extending beyond undergraduate education, there are also as many women as men in graduate and postdoc positions in Brazil. In fact, in 2010, more women earned Masters and Ph.D. titles than men. But again, that is not the reality in science and engineering. There is still something hampering our inclusion in these areas, including oceanography. The most shocking numbers are those related to the distribution of specific research grants called PQ grants. These grants are awarded to researchers for research excellence, and they determine the distribution of funding to research projects in the country. Therefore, PQ grants directly affect our performance as researchers. PQ fellowships are tiered, and women's participation decreases as we go up each level. Note that women receive no more than 38% of these grants, even at the lowest level. PQ research grants per level in 2014. Level 2 is the lowest category that a researcher can apply for, whereas SR is the highest level. Source: CNPq. Women: Feminino; Men: Masculino. It is clear from these two plots that there is both horizontal and vertical segregation of men from women. Women appear to be concentrated in certain careers (horizontal), but within a career, there is a vertical separation of power, with women having low representation in the highest positions. We find more examples of vertical segregation when we analyze leadership positions in large research groups. In Brazil there are currently 126 National Institutes of Science and Technology (INCTs). Well, 109 of those INCTs are run by men and only 17 by women. There are 6 INCTs focused on oceanography/marine science, and only one of those is lead by a woman (Antarctic Environmental Research - INCT-APA). An all too common scenario can be seen in the Brazilian Academy of Sciences (ABC). The following data was presented by the physicist Carolina Brito (Federal University of Rio Grande do Sul) in the debate I mentioned at the beginning of this post. For a researcher to join ABC, he/she is nominated by an ABC member and a committee decides whether or not that researcher will enter. This committee is massively comprised by men, and as you can imagine, the result is not at all encouraging for female scientists. There is a list of the current ABC members on their website. There are 795 men and 122 women in ABC. From these, 15% of the men are below the 1A level in the CNPq, and only 1% of the women are below level 1A researchers. A fast interpretation we can make is this: if you want to be a member of ABC, and if you are a woman, it is almost mandatory to be a level 1A researcher or higher. For men, this standing does not have the same impact. Unfortunately, this reality does not seem to be getting any better. In 2008, 20% of the deans in universities were women, and 8 years later, this number dropped to 10%. Although 48% of the Ph.D. holders are women, only 23% of them occupy teaching positions in our public universities. In a previous post we have addressed some of the reasons for why women quit the academic career at a higher rate than men (When to add children to the academic timeline). So, what can we do to change that picture? The data presented here is limited. We need numbers, we need more indicators. We need training on gender issues. In France, curriculum was recently modified to discuss gender in all undergraduate courses. That sounds like a good start. We need to fund women's projects, provide scholarships, and reward them. We have very few initiatives, but these have incredible effects. Check out the post Finding self-confidence as a woman in science to see Deborah's testimony on the importance of being recognized in her area. We need role models. Young female scientists do not see people like themselves in power positions regularly enough. Socially, girls are still discouraged to pursue scientific careers that are considered "hard." From a very young age, we are overwhelmed with ancient cliches telling us how to take care of the house, how to be good wives, mothers, true ladies of our homes. We have to give girls the opportunity to fall in love with science and make them confident that this relationship can work. The L'Oreal Foundation recently conducted an opinion poll that demonstrated how Europeans feel about the role of women in science. Five thousand people were heard (men and women), and 67% said that women are not qualified to hold positions of high responsibility. The main reason being that "women would suffer from lack of perseverance, lack of practical spirit, scientific rigor, rational, and analytical spirit." All I have to say about this is: It’s time to get to work! At the VII Brazilian Congress of Oceanography there was a round table discussion on the subject, with a crowded room of people eager to speak. Although it was an excellent experience, there is still so much to discuss. So I want to invite you all to continue this discussion. Let's talk about gender in the spaces we occupy, spread this idea! Organize an event and call everyone you know. Share your experiences with us! References on statistics: http://cnpq.br/estatisticas1 http://memoria.cnpq.br/estatisticas/bolsas/sexo.htm http://inct.cnpq.br/institutos/ #femalepower #womeninscience #genderequality #gender #chat #chatcatarinarmarcolin #chatkatyannemshoemaker

Em 2018 o Bate Papo com Netuno marcou presença no Meninas com Ciências USP no Instituto Oceanográfico da USP. O Meninas com Ciência foi um evento gratuito que ocorreu em 5 sábados distribuídos entre outubro, novembro e dezembro (período integral), foram 5 dias de palestras e/ou aulas práticas com professoras de diversas áreas da ciências, como Oceanografia, Astronomia, Neurociências, Microbiologia e muito mais. O Meninas com Ciência foi um evento de mulheres cientistas para meninas (do quinto ao nono ano do ensino fundamental) que sonham. O blog teve representação dentro do comitê organizador do evento com a participação da nossa editora Amanda Bendia e da nossa colaboradora Júlia Gonçalves. Além disso, a Claudia Nakimi, mais uma de nossas editoras, teve uma conversa com as meninas abordando o tema divulgação científica. Foram apresentados, pelo blog, pôsteres que ilustravam um pouquinho da vida de nossas editoras e outras cientistas de destaque. #netuniandoporai #cláudianaminki #meninascomciência #mulheresnaciência #usp

Por Amanda Bendia Sobre a Astrobiologia: será que estamos sós no Universo? Uma das perguntas que mais nos intriga é: será que a vida surgiu uma única vez no planeta ou podemos considerar múltiplas origens para a vida? Para responder à essa pergunta precisaríamos voltar há mais de 3,5 bilhões de anos atrás e como isso não é possível, necessitamos recorrer à filosofia da ciência. Existem basicamente duas correntes de pensamento opostas sobre esse assunto: a contingência e o determinismo. A contingência sugere que, devido às condições tão específicas e raras que propiciaram um conjunto de moléculas químicas a formarem um ser vivo, a vida na Terra teria surgido uma única vez. Os deterministas, por outro lado, dizem que estas condições não são tão raras assim, e como leis químicas e físicas provavelmente governaram a emergência da vida, seu surgimento seria inevitável.  O determinismo indica a origem da vida como um evento plural: pode ter ocorrido diversas vezes em nosso planeta e também além dele, em outros corpos do sistema solar e de outros sistemas planetários. Considerando que já detectamos bilhões de estrelas em inúmeras galáxias, parece razoável imaginar que em algum lugar do Universo as condições necessárias surgiram e a vida poderia também ter se originado. O ramo da ciência que estuda essa possibilidade é denominado Astrobiologia e com as ferramentas modernas multidisciplinares da Astronomia, Biologia, Física, Química e Engenharia, podemos estar cada vez mais perto de descobrir se há algum tipo de vida fora da Terra. As questões sobre a origem da vida são discutidas desde os primórdios da humanidade e seu assombroso mistério sempre intrigou desde os mais céticos aos mais religiosos. As religiões exerceram um papel fundamental no início das civilizações ao preocuparam-se em discutir assuntos sobre de onde viemos, quem somos e como a vida surgiu. Como nossos antepassados não tinham as ferramentas modernas, o pensamento religioso e principalmente filosófico foi essencial para a evolução de seu conhecimento. O conhecimento construído ao longo da história da humanidade foi o alicerce para o desenvolvimento das ferramentas científicas e tecnológicas atuais, que estão nos possibilitando estar cada vez mais perto de desvendar o grande mistério. É importante destacar que o pensamento filosófico é até hoje fundamental no embasamento científico. Ele nos faz quebrar paradigmas e enfrentar as barreiras do conhecimento. A nossa capacidade de pensar por meio da filosofia e da ciência e produzir tecnologia é uma das características que nos diferencia dos demais organismos. Estamos cada vez mais avançando sobre os mistérios da origem da vida, mas sempre nos perguntamos se um dia vamos desvendá-lo totalmente. É difícil responder à essa pergunta, uma vez que jamais iremos conseguir reproduzir todas as exatas condições que estavam presentes há bilhões de anos. Seja esse mistério desvendado ou não, permaneceremos sempre fascinados ao imaginar que alguns átomos produzidos após o Big-Bang se combinaram bilhões de anos depois, formando uma vida capaz de questionar a sua própria existência. E assim encerramos a nossa série "Uma breve história do Big-Bang ao alvorecer da vida". Perdeu ou gostaria de reler as partes anteriores? Clique para acessar: Parte I, Parte II, Parte III e Parte IV! #amandabendia #astrobiologia #bigbang #ciênciasdomar

By Yonara Garcia English edit: Lídia Paes Leme and Katyanne Shoemaker Illustration by: Caia Colla As I was finishing writing my thesis, I started to consider all of the challenges that I went through in the two years of my Masters education in order to deliver such a perfectly rounded piece of work. My feelings were mixed because I was obviously happy to finish this step in my life, but I realized that this document didn’t contain even a third of all the misadventures that got me to this point. In my opinion, the thesis was missing a chapter; there should have been a chapter on “the making of” the research, just to explain how much went wrong and what it really takes to deliver good work. When starting a Masters course, you must submit a proposal, which includes your research objectives, the hypothesis, and how you plan to answer that hypothesis. Wow! It was so easy so far! You just follow a previously described method and you understand what your results will look like and how they should be treated. This is all based on previously done work on a similar subject, which of course you know all about after reviewing the relevant literature. Two years to finish this project? No problem! …or at least that is what I thought. For me, it was not this easy, so I am going to tell you a little bit about my many misadventures during my masters. My work was a behavioral study of marine planktonic organisms in a 3D system. To build the system, I got together with a crew of post-graduate students who would also be using the experimental tank. This is where the soap opera began. We believed that we could build our system based on previous studies, but we quickly noticed that several components were not correct. There were issues with the magnification, color of LED lights, and the shape and positioning on the table. Everything had to be disassembled and reassembled to incorporate the necessary changes. The entire system had to be rebuilt 4 times because with each assembly we noticed new flaws. After months of arranging and rearranging pieces, and with the help of specialists in the area of optics, we finally reached a working system. Ok, that took a few more months than expected, but now I could finally perform my tests, generate results, and graduate, right? Wrong. My work required filming the trajectories my target organism takes in the water column. However, the software for the two cameras we had would only film for 20 seconds at a time, which was not a long enough time span to get a valid representation of swimming behavior. We increased the computer’s memory, but that was not the issue. Thankfully, a student in our lab was proficient with computer science, and he became a key contributor to this project’s success. The filming software was completely replaced with software he developed. This new program didn’t have a time limit, however it could not utilize two cameras at once, so two computers had to be used. Having the two computers meant we could be introducing human error in timing; no matter how hard I tried, I cannot click the mouse at the exact same time on two computers. The solution for this problem was to use two microcontrollers that were activated by a potentiometer. Finally, we had a working system with a program that could be modified according to our needs! Onto the experiments! One of the primary challenges of working with living organisms is that you depend on them to be present in a certain collection spot at a given time of year. Unfortunately for me, by the time the experimental system was set up, we could not find enough individuals to run the experiments. It took several months of daily sampling to have enough individuals to perform all of my experiments, but I finally finished. After video collection, the next step of the project was to use a computer program to find coordinates and relevant numerical data on the trajectories of the organisms. Given the topic of this post, it may not be a surprise to say something went wrong in this part too. As it turned out, the program that was originally going to be used could not compare the long videos that we fought so hard to attain. Once more, we turned to our computer science hero, and he developed software that could give us the organisms’ trajectories independent of video size. Let me take a moment to point out that software development is not an easy task; it took several iterations to get it to the point we needed it. With data in hand, I could finally analyze them and get my results. Data analysis is never easy, but given what I had already gone through, the challenges seemed minor in comparison. I had no idea how far off that initial Master’s plan would end up being, or that I would face so many challenges. I also didn’t expect how much this project would shape me. I had to be more than a biologist for this work; I learned how to solder, make electrical connections, understand physics, be a computer technician, and learn a little about programming. Beyond all of the research obstacles, you still have to live your own life. This may be the most complicated part of the whole project. I often felt defeated and like I couldn’t carry on as I was faced with problem after problem. I know many others have lived through much bigger issues with their graduate research, but no matter the size of the problem, it shakes you to the core, and it can often be debilitating. But, if you can push through these setbacks and fears of failure, you will eventually reach the end with a huge sense of accomplishment, as I did. It is important for me to share these misadventures in research with you to show what it actually takes to do research—it involves many tries and more wrongs than rights, but in the end, you publish a beautiful piece of well-crafted work. Even with all of the pressures and obstacles I faced, I still love what I do. Through all of the challenges, I grow more certain that I made the right choice. What challenges have you faced in your research? Comment below to share a little of your story with us! #chatyonaragarcia #scientistlife #caiacolla #chat #chatlídiapaesleme

Por Catarina R. Marcolin Conversando com uma colega que estava há uma semana de defender o mestrado, eis que ela me diz “Nossa, não vejo a hora de entregar esse mestrado e começar a produzir alguma coisa, sinto que não tô produzindo nada!”. Ao mesmo tempo em que pensei “Como assim?”, eu também entendi perfeitamente o que ela estava sentindo. Ilustração: Caia Colla. Na carreira acadêmica a gente aprende que produzir = publicar. Portanto, enquanto não sai a publicação do paper numa revista legal, a gente trabalha insanamente, mas não parece que aquele trabalho é útil. Então nosso corpo não processa a recompensa pelo nosso trabalho. E isso é um grande desestimulador para os pesquisadores. Todos nós precisamos de motivação para viver. E no trabalho isso não é diferente. O que nos faz levantar todos os dias, tomar banho, trocar de roupa, enfrentar o trânsito e se dirigir ao trabalho, em um laboratório ou em uma Universidade, é o amor à ciência. E para provar nosso amor à ciência, o que fazemos? A gente pensa numa pergunta interessante, coleta dados, analisa esses dados, rebolamos na estatística e finalmente reportamos para a comunidade científica. Essa é a grande prova de que fizemos algo em nome desse amor, a nossa tão sonhada publicação. Colocando dessa maneira, parece tudo muito simples. Um cientista deve ser uma pessoa muito realizada em sua profissão, certo? Mas não é tão simples assim. Em muitos casos, eu diria que na maioria das vezes, a conquista desse prêmio é bem tortuosa e exigente emocionalmente. O processo de revisão por pares é exaustivo, o nosso trabalho é constantemente criticado (nem sempre de forma muito elegante), versão após versão, até conquistarmos uma versão publicável, que não está nem perto da perfeição, mas é o melhor que se pode fazer dentro de determinado contexto. Isso quando não somos rejeitados logo de cara porque nosso artigo não se encaixa no escopo da revista, ou não atende ao amplo público leitor daquela revista. E todo esse processo pode demorar muito mais do que um ano para se completar. Então imagine como você se sentiria se só conseguisse se sentir recompensado por determinada atividade um ano após o seu início? Ou ainda, que demore ainda mais tempo e que quando você pensa que finalmente estaria terminando uma etapa da sua vida, na verdade muitas outras estariam apenas começando... Está vendo onde quero chegar com esse falatório? Precisamos de mais “prêmios”! Não podemos depender apenas do sucesso na publicação para nos sentirmos úteis no mundo. Precisamos de prêmios a cada semana, ou até mesmo todos os dias. Cada conquista deve ser comemorada, para cada artigo que é lido e bem interpretado, comemore. Para cada parágrafo escrito, celebre. Para cada análise estatística conquistada, vibre! Cada pequeno passo deve ser visto como algo relevante, senão corremos o sério risco de travarmos e desistirmos no meio do caminho, ou pior, de ficarmos deprimidos pela ausência de senso de utilidade. Além disso não podemos deixar de chamar atenção para o fato de que a maioria dos pesquisadores no Brasil são contratados como docentes em Universidades públicas. No exercício de nossos cargos, precisamos dar aulas, participar de reuniões e nos envolver em inúmeras atividades burocráticas e administrativas, além de desempenhar atividades de extensão, como a divulgação científica que fazemos aqui neste blog. Recentemente, uma publicação na Scientific American recomenda que os cientistas sejam premiados por atividades de divulgação científica também. Motivação é o que conduz o ser humano. Portanto, não é para nos sentirmos seres felizes e encantados que precisamos nos sentir úteis. É para que a gente não esmoreça nesse longo e pedregoso caminho que é a publicação de um artigo, é para que o mundo possa ter acesso a toda a ciência produzida em um laboratório. Afinal de contas, quantos de nós conseguiu publicar tudo que foi produzido desde que começou a fazer ciência? Eu mesma, nunca consegui publicar a parte mais importante do meu mestrado porque travei psicologicamente e não consegui retomar depois de tê-lo submetido 7 vezes. Ainda não desisti... E você? Já passou por algo semelhante? Conta aí nos comentários! #catarinarmarcolin #caiacolla #vidadecientista #capes #ciência #pesquisador #pressão #produtividade #produtivismo

Por Jana del Favero Ilustração: Joana Ho Com o corte de verba anunciado pela CAPES no último dia 3, muitos pesquisadores brasileiros começaram a usar as redes sociais para contar para a sociedade o que pesquisam utilizando as hashtags #MinhaPesquisaCapes e #ExistePesquisaNoBr. Nós mesmas, aqui do Bate-papo com Netuno, fizemos um levantamento de editoras e convidadas que tiveram bolsa CAPES em algum momento de sua carreira, e em menos de de duas horas já tínhamos mais de 20 pesquisas descritas. Mas que culpa temos nós, pesquisadores, nesse corte do governo? Por que esperamos o anúncio de uma medida tão drástica, para só então começar a falar com a sociedade e divulgar a importância das nossas pesquisas? Por que esperamos que ideias absurdas, como o  movimento anti-vacina, o conceito de  terraplana, entre outros, comecem a pipocar para que a ciência venha a público? Falar com a sociedade não deveria ser algo rotineiro dos cientistas? Por que não falamos? O primeiro motivo que me vem na mente seria a persistente falta de tempo, que caminha  lado a lado com a falta de incentivo (e/ou falta de reconhecimento). Nós, cientistas brasileiros, além de realizarmos nossa pesquisa, conciliamos: 1. Dar aula (para graduação e pós graduação; 2. Orientar (iniciação científica, mestrado e doutorado); 3. Propor e gerenciar projetos de pesquisa, ensino e extensão; 4. Comprar equipamento e demais materiais para pesquisa e ensino (isso inclui conseguir financiamento, fazer orçamentos, pechinchar preços e realizar a compra em si); 5. Organizar escala de trabalho em laboratório e de trabalhos de campo; 6. Participar de inúmeras reuniões e comitês (departamento, colegiado de curso, pós graduação, etc); 7. Participar de bancas de avaliação (concurso, TCCs, pós graduação). A falta de incentivo está no fato de que as agências de fomento, as avaliações para ascensão de carreira e os  concursos para a seleção de professor em universidades públicas não consideram (ou dão um peso muito baixo) se você divulgou sua pesquisa ou se você tem alguma atividade de extensão. Para pontuar, o mais importante é o número de  artigos publicados em revista científica, e essas revistas quase nunca alcançam o público geral (não estou falando que artigos revistos por pares não são importantes, mas não deveriam ser a única métrica). Então os cientistas não falam por falta de incentivo, a população não valoriza porque não sabe como a ciência pode afetar sua vida,  o governo não incentiva porque os cientistas não falam e a população não cobra, e assim entramos em um ciclo vicioso difícil de ser quebrado. Vale lembrar que a maior parte das pesquisas no Brasil vem de dentro das universidades, e são realizadas por pesquisadores, em sua maioria mestrandos, doutorandos e pós-doutorandos que são pagos por agências de fomento à pesquisa, como a CAPES. Sem a comunicação, a sociedade jamais conseguirá enxergar que não existe um remédio, um peixe no mercado ou um meio de locomoção sem pesquisa! Um exemplo dessa desconexão entre ciência e sociedade foi a manchete divulgada por um jornal que anunciava que a CAPES não teria verba para pagar os auxílios aos pesquisadores a partir de agosto de 2019, mas gostaria de deixar claro que a CAPES não paga auxílio aos pesquisadores, e sim bolsas de dedicação exclusiva que são a única forma de sustento para a maioria desses pesquisadores. Essa remuneração pelo trabalho de pesquisa é assim chamada porque sobre ela não incidem encargos, como impostos, mas também não traz benefícios como férias, 13° salário, fundo de garantia e seguro desemprego. Em muitos casos, o bolsista não pode nem realizar outra atividade remunerada durante o tempo de recebimento da bolsa. Assim, as bolsas são na verdade "salários" e única fonte de renda da qual a maioria desses pesquisadores depende para viver. Quem não trabalha melhor quando está bem remunerado? Quando não precisa se preocupar se sua bolsa vai ser cortada ou não? Quando não precisa, frequentemente, pedir extensões de prazo ou submeter novos projetos? Então deixo aqui um desafio para todos os colegas pesquisadores: falem! Não deixem as hashtags #MinhaPesquisaCapes #ExistePesquisaNoBrasil serem algo provisório. E também desafio os não cientistas: apontem algo em sua vida que não foi criado pela ciência ou que não dependa dela. Valorizem tudo que vocês tiverem ao seu redor, pois desse jeito você estará valorizando a ciência! #janamdelfavero #vidadecientista #existepesquisanobrasil #minhapesquisacapes #joanaho

Por Jana M. del Favero Arrasto do vento, gradiente de pressão e deflexão de Coriolis As correntes oceânicas podem ser divididas em dois tipos: as de superfície, sendo a maioria delas movida pelo vento; e as correntes de subsuperfície, regidas pela densidade (já falamos sobre as correntes de subsuperfície em um outro post, relembre aqui). As correntes de superfície forçadas pelo vento representam apenas 10% do volume do oceano, e seu padrão de circulação resulta da interação do arrasto do vento, do gradiente de pressão e da deflexão de Coriolis. Cada tópico será apresentado a seguir. Arrasto do Vento Sabemos que o vento é o ar em movimento. As moléculas de ar arrastadas pelo vento na superfície do mar colidem com as moléculas de água da superfície do oceano, transferindo energia pela fricção do arrasto: erguendo ondas e gerando correntes. Para visualizar o que foi dito acima, basta soprar uma bacia cheia de água e observar que a água parada foi posta em movimento pelo vento do teu sopro. Os ventos na superfície terrestre sopram em um padrão regular, como uma resposta ao aquecimento desigual do ar na superfície da Terra e à deflexão de Coriolis (calma que a gente já explica isso também). Assim, em ambos os hemisférios os ventos de oeste produzem um cinturão de correntes de água que fluem para o leste nas latitudes médias, e nas  baixas latitudes (lá pertinho do Equador) os ventos alísios geram duas correntes de água que se movem para o oeste. Essas correntes são desviadas uma da outra pelos continentes, criando os giros de circulação (grandes circuitos de correntes). Vamos comparar o sentido do fluxo das correntes de água com os padrões de vento? Olha a Figura abaixo! Circulação global do vento (primeira figura): note que os ventos fluem das zonas de alta pressão para as zonas de baixa pressão.  Correntes oceânicas superficiais (segunda figura): observe que o padrão de circulação oceânica global gerada pelo vento consiste em giros que rodam no sentido horário no Hemisfério Norte e no sentido anti-horário no Hemisfério Sul (Fonte: Pinet, 2014). Antes de prosseguir, veja o vídeo a seguir para melhor entender o Sistema de Ventos Global: Gradientes de Pressão Um gradiente de pressão é uma mudança de pressão ao longo de uma distância. Gradientes de pressão surgem devido a variações horizontais na altura da superfície da água. Sim, eu não disse errado... Muitas pessoas imaginam que a superfície do mar, se não fosse perturbada pelas ondas, seria plana. Mas na verdade a superfície do mar é deformada em montes e depressões, revelando uma “topografia” sutil e definida. Essa topografia de água é gerada, em parte, pela convergência e divergência das correntes: correntes convergentes causam um acúmulo de água, criando uma “colina”; já as correntes divergentes provocam um afastamento de água, criando um “vale” (a diferença de elevação entre o topo da “colina” e a parte inferior do “vale” é de cerca de 1 metro ou menos). Como a pressão varia diretamente com a altura da coluna d'água (lembre-se da fórmula para pressão: P = ρgh, em que ρ é a densidade, g a aceleração da gravidade e h a altura da massa), os gradientes de pressão causam um fluxo de água das “colinas” (zonas de alta pressão) para os “vales” (zonas de baixa pressão). Quanto maior for a diferença (gradiente) de pressão ao longo de determinada distância, maior será o fluxo de água (da mesma maneira que uma bola rola mais rápido em uma encosta íngreme do que em uma com um declive suave). Deflexão de Coriolis A rotação do planeta influencia fortemente o movimento dos fluidos de ar e de água, em um efeito chamado de deflexão de Coriolis. Para começar a entender esse efeito basta se imaginar sentado com um amigo em um carrossel em movimento. Ao jogar uma bola para seu amigo, que está sentado em um cavalo na borda do carrossel, a bola faz uma curva acentuada e seu amigo é incapaz de pegá-la. Na verdade, o caminho da bola foi realmente em linha reta, como notado por uma pessoa observando acima do carrossel, por exemplo. Porém, do seu ponto de vista e do seu amigo, que estavam no carrossel, a bola fez uma curva acentuada. Em outras palavras, a deflexão não foi real, mas sim aparente, criada porque o seu eixo de referência estava em movimento (veja a figura abaixo). O ponto é esse: assim como aconteceu com o carrossel em movimento, por causa do movimento da Terra girando em torno do seu eixo (a rotação da Terra), as correntes de água e de ar são desviadas pelo efeito de Coriolis. Em outras palavras, as correntes de água e de ar não fluem diretamente na direção dos gradientes de pressão, mas em algum ângulo por causa do efeito de Coriolis. No Hemisfério Norte a deflexão de Coriolis é para a direita, e no Hemisfério Sul, para a esquerda. Isso é causado pela rotação no sentido horário no Hemisfério Sul em relação ao Polo Sul e pela rotação no sentido anti-horário no Hemisfério Norte em relação ao Polo Norte. Para facilitar, se imagine no Polo Norte e olhe para baixo na Terra, você verá o planeta girando no sentido anti-horário sobre seu eixo. A quantidade de deflexão induzida pelo efeito de Coriolis depende da velocidade do objeto em movimento e de sua localização na Terra, ou seja, a deflexão de Coriolis aumenta com velocidade e com a distância do equador. Para melhor visualizar o que é o efeito de Coriolis, assista o vídeo a seguir: Continuaremos falando de correntes de superfície em outros Descomplicando. Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #coriolis #correntesoceânicas #descomplicando #janamdelfavero

Por Amanda Bendia Sobre o alvorecer da vida: como eram os primeiros seres vivos? Sabemos hoje que o primeiro ser vivo foi provavelmente muito semelhante aos micro-organismos procariontes modernos, como bactérias. Os procariontes são organismos unicelulares com estrutura celular relativamente simples: seu material genético está imerso no citoplasma, sem envoltório nuclear, e as organelas, como mitocôndrias e complexo de Golgi, não estão presentes. Apesar disso, eles são capazes de desempenhar diversas funções metabólicas e participam ativamente de todos os ciclos biogeoquímicos do planeta. São encontrados em praticamente todos os ambientes da Terra, inclusive naqueles que nunca imaginávamos existir vida, como no gelo, na alta atmosfera e em vulcões ativos - são chamados de organismos extremófilos. Muitos cientistas propõem que os primeiros organismos do planeta habitavam fontes hidrotermais no oceano profundo, e portanto, eram extremófilos adaptados a altas temperaturas, os termófilos. Estudos moleculares de termófilos modernos indicam que estes organismos apresentam ramificação profunda na árvore filogenética, evidenciando a hipótese de seu surgimento na Terra primitiva. No registro fóssil encontramos evidências de organismos datadas de aproximadamente 3,5 bilhões de anos atrás. Estes microfósseis encontrados na Austrália apresentam uma estrutura celular muito semelhante aos procariontes modernos. É provável ainda que estes organismos respirassem enxofre ao invés de oxigênio, uma vez que os altos níveis de oxigênio na atmosfera só surgiriam mais tarde na história da Terra, há 2,4 bilhões de anos. Os responsáveis por este evento chamado de grande oxigenação foram os procariontes denominados cianobactérias, que realizavam fotossíntese e como produto, emitiam altas concentrações de oxigênio na atmosfera (quer saber mais?). Estruturas fósseis que remontam os primeiros organismos da Terra, datadas de aproximadamente 3,5 bilhões de anos. Fonte. O oxigênio é extremamente tóxico para as células, assim, os organismos que não possuíam a maquinaria necessária para metabolizá-lo foram extintos. Alguns procariontes que não conseguiam metabolizar o oxigênio adotaram uma estratégia que iria alterar o rumo de toda a diversidade de vida na Terra: eles englobaram para dentro de sua célula uma outra bactéria capaz de processar o oxigênio tóxico para eles. E em troca, ofereciam abrigo e proteção para a esta bactéria. Este evento revolucionário na história evolutiva da vida, denominado endossimbiose, deu origem aos primeiros organismos eucariontes do planeta. Estes hospedeiros englobaram diferentes tipos de bactérias, dando origem às organelas eucarióticas denominadas cloroplastos e mitocôndrias. Os cloroplastos eram provavelmente cianobactérias primitivas que foram englobadas pelo hospedeiro, e as mitocôndrias, bactérias semelhantes ao que classificamos hoje como alfaproteobactérias. Existem muitas evidências que corroboram a teoria da endossimbiose como o fato dos cloroplastos e mitocôndrias possuirem material genético circular semelhante à estrutura encontrada em bactérias e arqueias. Quando este material genético é analisado, apresenta muitas semelhanças com o genoma de cianobactérias e alfaproteobactérias, para cloroplastos e mitocôndrias, respectivamente. Além disso, sua divisão ocorre independente da célula e de forma semelhante aos organismos procariontes, por meio da fissão binária e tanto o cloroplasto quanto à mitocôndria apresentam duas membranas plasmáticas onde ocorrem os processos de produção de energia, exatamente igual às bactérias e arqueias. O surgimento destas células eucarióticas permitiu uma maior complexidade genética e estrutural da célula, possibilitando a diversificação de todas as formas de vida que observamos hoje e ao longo de toda a história evolutiva da vida no planeta. Se não fosse por este evento revolucionário na história da vida há alguns bilhões de anos atrás, não estaríamos aqui para discutir essas questões. Perdeu ou gostaria de reler as partes anteriores? Clique para acessar: Parte I, Parte II e Parte III! #amandabendia #ciênciasdomar #astrobiologia #origemdavida #terraprimitiva #biomoléculas

By Juliana Leonel Edited by Katyanne M. Shoemaker Persistent organic pollutants, commonly known as POPs, are a group of compounds that are very resistant to degradation. These compounds bioaccumulate, can be transported far from their source through atmospheric and oceanic currents, and can have adverse impacts on living organisms, including humans. In 2001, representatives from various countries signed an agreement called the Stockholm Convention with the aim of reducing and controlling the production and use of POPs. This treaty went into effect in 2004 with 151 signatory countries. Initially, 12 compounds were classified as POPs, and the participating countries agreed to ban the use of nine of them. Additionally, the use of DDT (we have a post on DDT here) was limited to only malaria control, and the unintentional production of dioxins and furans was to be reduced. The first 12 POPs were all organochlorine compounds (organic compounds formed by C, H, and Cl), which were divided into three groups according to their use and production. The first group consists of pesticides and herbicides: compounds used to fight agricultural pests such as insects and weeds, which are harmful to the production or storage of grains, fruits, vegetables, wood, etc. The second group includes compounds used in industrial processes, such as polychlorinated biphenyls (PCBs) that were mainly used to cool engines, generators, and transformers. Finally, the third group consists of the dioxins and furans, which are compounds unintentionally produced by some industrial processes. This third group contains  by-products of processes (e.g. metallurgy and steel manufacture) and are not produced for a specific purpose. Over the years, during the Conference of the Parties, another 17 compounds or groups of compounds have been added to the list of POPs. To deal with each of these compounds, they were classified into three annexes. Annex A: compounds that must have their use and production eliminated; Annex B: compounds whose use and production should be restricted and only allowed in specific cases; and Annex C: compounds in which (unintentional) production must be controlled and, where feasible, must be phased out. Each signatory country is responsible for carrying out inventory of stocks, production, and use of POPs in its territory. In addition, these countries must implement measures to reduce or eliminate the release of both intentionally and unintentionally produced POPs. In some cases, it is possible to request an exemption, to use one of the POPs in exceptional cases for a pre-determined amount of time (Ex: DDT use in case of malaria infestations). Signatory parties are also responsible for conducting systematic monitoring studies to assess whether measures are being effective in reducing the environmental levels of POPs. Brazil approved the Convention’s text through Legislative Decree No. 204 on May 7th, 2004, and promulgated it via Decree No. 5472, on June 20th, 2005. Implementation of the Convention in Brazil is coordinated by the Ministry of the Environment (MMA) through the Secretary of Water Resources and Environmental Quality. Although POPs are mainly used on land, their transport to the ocean is quite effective, whether through atmospheric transport, urban drainage, or effluent released directly into coastal regions. In this way POPs have been detected in a wide variety of environments and animals (water, air, soil, sediment, birds, fish, marine mammals, etc.). They have been found at the peak of great mountains and in the depths of the oceans, from the equatorial region to polar regions (see an example here). POPs are a not-so-subtle reminder that environmental contamination has no borders, and it is a problem and responsibility of all the world’s citizens. References: Stockholm Convention Text: http://www.mma.gov.br/estruturas/smcq_seguranca/_publicacao/143_publicacao16092009113044.pdf Stockholm Convention - Brazil - MMA http://www.mma.gov.br/seguranca-quimica/convencao-de-estocolmo Stockholm Convention Home Page: http://chm.pops.int/ #chatjulianaleonel #marinescience #persistentorganicpollutants #pollution #chatkatyannemshoemaker #chat

Por Jana M. del Favero Salinidade Parte II: origem e distribuição nos oceanos Após ler a primeira parte (link aqui), você já deve ter se perguntando: de onde veio toda a quantidade de sais dissolvidos na água do mar? Em grande parte, os íons salinos dissolvidos na água do mar têm sua origem no intemperismo e na erosão das rochas em terra. Outra fonte comum são as atividades vulcânicas. É importante notar que, se os íons de sais estão sendo constantemente inseridos nos oceanos, então os oceanos precisam perder sais, ou ao contrário a água do mar estaria cada vez mais salina, certo? A remoção de sais ocorre por processos orgânicos e inorgânicos. Como exemplo de processos inorgânicos podemos citar a precipitação de minerais que formam depósitos sedimentares no assoalho marinho, e até mesmo o vento, que ao soprar vindo do mar, leva uma grande quantidade de spray marinho que ao evaporar deixa o sal na terra (ou até mesmo nos teus óculos escuros e pele quando você está na praia). Já como processo orgânico podemos citar alguns organismos planctônicos, como as diatomáceas e foraminíferos, que captam sílica (Si4+) e cálcio (Ca2+) da água do mar, respectivamente, para formar suas carapaças. Variações de salinidade observadas em cada região do oceano são causadas, por sua vez,  pela adição ou remoção de moléculas de água. A remoção ocorre pela evaporação e pela formação de gelo. Já a adição ocorre pela precipitação (chuva, neve e granizo), escoamento dos rios e derretimento de gelo, reduzindo a salinidade. Como esses processos dependem, em grande parte, do clima, e o clima varia com a latitude, a salinidade superficial da água do mar varia diretamente com a latitude: os valores mais altos de salinidade ocorrem entre 20 e 30 graus norte e sul de latitude, e diminuem em direção ao equador e aos pólos. Os níveis máximos de salinidade nos oceanos subtropicais (entre 20 e 30 graus norte e sul de latitude) são produzidos quando temos muito mais evaporação do que precipitação (chuva). No equador, apesar das taxas elevadas de evaporação, as chuvas são ainda mais intensas, levando a uma salinidade superficial menor nessas águas. Já a salinidade superficial dos mares polares varia com a formação e derretimento do gelo ao longo das estações do ano. As águas costeiras e das plataformas continentais são menos salinas por causa da influência dos rios (veja o mapa abaixo). As águas profundas não estão em contato com a atmosfera e, portanto, não sofrem influência direta da precipitação e evaporação. Deste modo, a salinidade das águas profundas permanece relativamente estável (sem variação) ao longo do tempo. Salinidade superficial média dos oceanos observada entre 25 de agosto e 11 de setembro de 2011. Cores quentes (vermelho, laranja e amarelo) representam maiores valores de salinidades, enquanto as cores frias (roxo, azul) representam valores de salinidade menores. Fonte Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #descomplicando #janamdelfavero #salinidade

By Amanda Bendia English edit: Katyanne M. Shoemaker Part II: Ideal conditions for the origin of life (as we know it) Artist's conception of early Earth. Font Earth's first 400 million years were hostile and desolate: temperatures of over 200 oC liquefied the crust, and volcanic gases, especially CO2, were released in large quantities into the forming atmosphere. As the Earth cooled, the crust solidified and the lower temperature allowed liquid water to remain on the surface. This cooling was a key factor in the emergence of life. In addition, organic molecules, generated in the nebula that gave rise to our solar system, underwent chemical reactions. This resulted in more complex organic molecules, composed especially of Carbon, Hydrogen, Oxygen, Nitrogen, Phosphorus and Sulfur. These were the building blocks for the first biological molecules. Another important event that allowed the development of life was our planet’s impact with a celestial body the size of Mars, which resulted in the formation of our Moon. It is curious to think that a collision with 100 million times more energy than the impact that killed the dinosaurs was pivotal in the establishment of life on our planet. The gravitational force of the newly formed Moon stabilized the incline of the Earth's axis. Without this stability, major climatic changes would occur, and complex life forms would likely not have developed. Origin of the Moon: Artist's conception. Font Other features of our planet were also fundamental to the emergence and maintenance of life, including the presence of a metallic nucleus, which generates a magnetic field and acts as a protective shield against cosmic radiation. Additionally, the presence of a mantle and its movement below the crust promotes tectonic activities such as volcanism and continental shift. Volcanism was very important in the emergence of life, since its gaseous emissions provided the compounds (CO2, H2S, etc.) that may have been used for energy by the first unicellular organisms. Volcanoes also help maintain the planet's climate and help recycle carbon back to living organisms. Part III: Our chemical origins: the formation of biomolecules An incredibly rare set of conditions (see Part II) allowed life to arise on our planet from organic molecules and chemical reactions. Today, all of Earth’s living organisms are composed of biomolecules such as proteins, nucleic acids, polysaccharides and lipids. These biomolecules consist of small units interconnected with one another, called monomers. The biomonomers that form proteins, nucleic acids (DNA and RNA) and polysaccharides are respectively the amino acids, nucleotides and monosaccharides. We now know that most biomonomers can be produced spontaneously when given the necessary conditions. One of the first attempts to produce biomolecules in the laboratory was done by Stanley Miller and Harold Urey in 1953. They were based on studies conducted by Alexander Oparin and J.B.S. Haldane who suggested that biomolecules and life would have emerged in a “primordial soup,” an atmosphere rich in methane, ammonia, hydrogen, and water vapor. The Miller-Urey experiment attempted to simulate these primitive Earth conditions described by Oparin-Haldane. In a sealed system, gases were introduced to create the primitive atmosphere described above, a heat source and liquid water were added, as well as electric discharges. Under these conditions, a number of biomonomers, such as the amino acids glycine and alanine, and other organic compounds such as urea and formic acid were produced. Although recent studies indicate that the composition of the primitive atmosphere was not exactly as Oparin and Haldane proposed, the importance of Miller-Urey's experimental results revolutionized our concept of the origin of life by solidifying the idea of a chemical origin for all living organisms. Types of biomolecules. Font The next step in the emergence of the first living cells was the polymerization of these small structural biomonomers. How did  amino acids, monosaccharides and nucleotides form protein chains, polysaccharides, or the complex structure of DNA and RNA? Unfortunately we still do not have all of the answers to these questions, and the hypotheses that have been developed are difficult to test. An important question when discussing the origin of life is how these biomolecules clustered together to form the first living cells capable of carrying genetic information and reproducing themselves. This is also a question that still challenges science, but many researchers are exploring new ideas that may explain the great leap from an essentially chemical world to a biological one. Genetic information flux. Font One of the first steps of this great leap is to understand how a nucleic acid molecule has the essential role of storing information that can be transmitted to subsequent generations. One of the most accepted hypotheses for the origin of genetic information is that of the RNA world, which suggests that RNA arose before the DNA molecule. However, in living organisms today, the flow of genetic information begins with DNA. Why then, would the first cells or proto-cells have RNA as the main source of genetic information? DNA in today's cells require a complex machinery of proteins to be replicated. These proteins, in turn, require a DNA molecule that carries the information for later translation. Thus, the dichotomy of which originated first, DNA or protein, makes this question virtually unsolvable. RNA world hypothesis. Font For this reason, many scientists suggest that RNA was the first informational molecule to emerge, as it contains two essential properties for the maintenance of a primitive cell: a ribozyme activity, which makes it capable of catalyzing its own replication, and a catalytic activity capable of synthesizing some proteins. We still do not understand how mutations in the RNA molecule gave rise to DNA or how DNA was subsequently selected as the main source of genetic information of the cells. Another important step for the formation of the first living cells is the emergence of compartmentalization. All cells have a plasma membrane composed essentially of phospholipids that guarantees the protection of the cytoplasmic content. Compartmentalization stores the molecules inside the membrane, facilitating chemical interactions. In addition, the selective permeability of the plasmatic membrane makes the chemical concentration inside of the cell different from the concentration of the surrounding environment, a characteristic fundamental for many cellular processes. Lipid compartments are spontaneously formed due to their amphipathic nature - just mix a little oil into a glass with water and soap and watch. On primitive Earth, the compartments likely formed around biomolecules and some constituents that eventually gave rise to the first forms of metabolism and cellular functioning. You can access Part I here! #astrobiology #atoms #stars #chatamandabendia #marinescience #chatkatyanneshoemaker

Por Jana M. del Favero Definição e métodos para a determinação Uma das características mais marcantes da água do mar é o gosto salgado, certo? E sim, esse gosto é causado por sais dissolvidos na água. Os íons de cloreto (Cl–) e de sódio (Na+), juntos, representam mais de 85,65 % de todas as substâncias dissolvidas na água do mar. Essas substâncias são exatamente as mesmas que compõe o sal de mesa comum, já que este é obtido a partir da evaporação da água do mar: a água evapora e o resíduo sólido, ou seja, os sais, ficam no local (veja a figura abaixo). Se somarmos ao Cl– e ao Na+ os outros quatro íons mais abundantes - sulfato (SO42–), magnésio (Mg2+), cálcio (Ca2+) e potássio (K+) - a representação vai para 99 % de todos os solutos da água do mar. Ao provar diferentes amostras com água do mar conseguimos dizer, qualitativamente (e se você tiver um paladar aguçado), qual amostra é mais “salgada” e qual é menos. Mas essa técnica é subjetiva demais, pois um cientista precisa saber com maior exatidão a quantidade de sal em uma amostra de água, que chamamos de salinidade. Outro método simples de medir a salinidade é semelhante ao método que usamos para obter o sal marinho: deixamos evaporar a água de um recipiente com água do mar e comparamos o peso do resíduo sólido deixado no fundo do recipiente - os sais - com o peso da amostra original de água. Mas este método também não é muito exato, pois alguns cristais de sal se ligam a moléculas de água, afetando o peso do resíduo de sal. Assim, para comparar dados de salinidade obtidos em diversas partes do oceano e medidos em diversos laboratórios e navios, os químicos adotaram uma definição padronizada. Essa definição, que pode parecer bastante complicada, diz que salinidade é a massa total, medida em gramas, de todas as substâncias dissolvidas em 1 quilograma de água do mar, após todos os carbonatos terem sidos convertidos em óxidos, todo bromo e iodo terem sido substituídos por cloro e todos os compostos orgânicos terem sido oxidados a uma temperatura de 480 oC. Como muitos aqui não são químicos nem oceanógrafos químicos, esta definição pode ser simplificada para a massa total, em gramas, dos sais dissolvidos em 1 quilograma de água do mar expressa em ‰ (partes por mil). Oceanógrafos especificam a concentração de um soluto (ou seja, de substâncias dissolvidas) em água do mar em uma unidade chamada partes por mil, abreviatura ppt (parts per thousand) ou pelo símbolo ‰. Alguns oceanógrafos também expressam a salinidade como uma unidade adimensional nos termos da PSS78 — Practical Salinity Scale 1978 (Unidade Prática de Salinidade 1978). A água do mar média tem uma salinidade em torno de 35 (ou 35 ‰ ou 35 ppt). Isto significa dizer que os sais correspondem a 3,5 % ( 35 dividido por 1000 e o resultado convertido em porcentagem multiplicando-o por 100) de uma amostra, o resto (96,5 %) é de moléculas de água. Ou ainda, explicando melhor, um volume de água do mar pesando 1000 gramas com salinidade 35 contém 35 gramas de sais dissolvidos. Uma importante descoberta para a determinação da salinidade da água do mar de forma rápida, acurada e econômica consiste no fato de, apesar da salinidade variar bastante devido às diferentes quantidades de sal dissolvido, a proporção relativa entre os principais constituintes é constante, ou seja a razão entre qualquer par de constituintes principais dissolvidos na água do mar, como Na+/K+ ou Cl–/SO42–, é um valor fixo, indiferente do valor de salinidade ser 25, 30 ou qualquer outro. Essa descoberta é chamada princípio das proporções constantes ou composição constante. Graças a ela, tudo que os cientistas precisam fazer para quantificar a salinidade é medir a quantidade de um único íon principal dissolvido em uma amostra de água do mar, pois todos os outros constituintes principais ocorrerão em quantidade fixa proporcional à daquele íon. O íon comumente medido é o Cl–, pois é o soluto mais abundante na água do mar e sua concentração é facilmente determinada. Atualmente, os pesquisadores dispõem de vários métodos para a determinação da salinidade, incluindo a condutividade elétrica, que é a habilidade de uma solução de transmitir uma corrente elétrica. A condutividade elétrica é diretamente proporcional à quantidade total de sais na água em determinada temperatura. Em outras palavras, quanto mais sais, maior a condutividade elétrica. O salinômetro é um equipamento que permite que os pesquisadores determinem indiretamente a salinidade apenas inserindo uma sonda elétrica na água, simplificando o trabalho do pesquisador se comparado com a determinação química citada acima. Fonte: Pinet, P.R. 2014. Invitation To Oceanography. 7a edição. Jones & Bartlett Learning. 662 p. #descomplicando #janamdelfavero #salinidade