segunda-feira, março 24, 2008

A verdade dos cilindros de gelo (6)

(Versão parcelar do artigo “CO2: The Greatest Scientific Scandal of Our Time”, de Zbigniew Jaworowski)

Após a publicação do post A verdade dos cilindros de gelo (4) o leitor João Pedro Gaspar, licenciado em Geociências, manifestou a sua satisfação pelas explicações do cientista polaco Zbigniew Jaworowski.

Porém, consultou outra versão semelhante “CO2: The Greatest Scientific Scandal of Our Time” onde se apresenta, na pág. 18, a “Fig. 2 - Changes in CO2 concentrations in Vostok ice core similar to changes of extreme pollution”. Esta figura não fazia parte da versão traduzida no MC. Reproduz-se agora essa figura (Fig. ZJ1).

Perante o interesse do leitor quanto às explicações da Fig 2 atrás referida, MC consultou, directamente, o autor Jaworowzki que teve a amabilidade de responder prontamente. Eis a sua resposta:

«Figure 2 is composed from two sources: figure 11 in Jaworowski et al. 1992 b, in which 7 curves are representing 7 phenomena occurring in situ and in the ice cores; among them only the CO2 curve is relevant for discussion of the 2007 paper.

The new curve added to figure 2 are data on lead concentration from Boutron et al., 1987, covering the same depth (and ice age) as the CO2 curve. Figure 2 shows that the highest concentration of lead in the ice core appeared at the same part of the core as the lowest concentrations of CO2.

This reflects the effect of horizontal cracks formed in the ice at the moment of trilling the core. Through these cracks the drilling fluid, highly contaminated with lead and other heavy metals, penetrated to the very center of the core, and CO2 escaped to the fluid from the cracked ice.

The cracking is caused by the sheeting phenomenon, caused by a difference of pressure between the rock (or ice), and the bottom of borehole filled with the drilling fluid. The corrosive drilling fluid is filling the borehole not to the surface of the ice but to about 200 meters level below the surface, at which the porous firn changes into solid ice.

This causes the pressure difference at the any bottom level of the borehole in ice of about 15 bars. Sheeting starts at a difference of 8 bars. Lead curve is more or less parallel to some other effects, such as formation in the ice core of secondary cavities form the expanding clathrates due to pressure relaxation, decreasing pressure in the gas inclusions, crystal size, and perhaps also core volume expansion. This is all what figure 2 says.
»

João Pedro respondeu à carta de Jaworovski com o seguinte comentário:

«A prontidão na resposta mostra bem o empenho e a dedicação de Jaworowski. À luz desta explicação, a figura parece-me fulcral no seu artigo. Espero que a comunidade internacional a explore amplamente e mostre o sentido crítico com que entendo deve ser encarada a "ciência oficial" sobre o aquecimento global.»

Conclusão de MC: os cilindros de gelo não são, de facto, uma matriz de boa qualidade para o estudo correcto da evolução das concentrações de CO2 nas atmosferas do passado.

Como afirma Jaworowski, a Fig. 2 serve para mostrar que o método intrusivo de perfuração dos cilindros de gelo afecta a qualidade das amostras empobrecendo o teor de CO2 das bolhas de ar.

Resumidamente, mais de 20 processos físico-químicos, na sua maioria relacionados com a presença de água líquida, contribuem para a alteração da composição química original das inclusões do ar no gelo polar.

Um destes processos é a formação de hidratos gasosos, ou clatratos. No gelo profundo fortemente comprimido todas as bolhas de ar desaparecem, dado que sob a influência da pressão os gases transformam-se em clatratos sólidos, que são pequenos cristais formados pela interacção do gás com moléculas de água.

As perfurações descomprimem os cilindros de gelo extraídos do gelo profundo e contaminam esses cilindros com o fluido de perfuração com que se enche o furo cilíndrico (vazio já perfurado).

A descompressão conduz a múltiplas fracturas horizontais nos cilindros de gelo pelo conhecido processo de formação de camadas (ou “sheeting”).

Quando se dá a descompressão dos cilindros de gelo os clatratos sólidos decompõem-se numa forma gasosa, explodindo no processo como se fossem granadas microscópicas.

No gelo livre de bolhas as explosões formam novas cavidades de gás e novas fracturas (Shoji, H.; C.C. Langway Jr., Volume relaxation of air inclusions in a fresh ice core. Journal of Physical Chemistry, 1983. 87: p. 4111-4114).

Através destas fracturas, e em fissuras formadas durante o “sheeting”, uma parte do gás escapa-se primeiro para o fluido de perfuração que enche o furo cilíndrico (oco) e, posteriormente, para a atmosfera quando atingir a superfície.

Os gases aprisionados no gelo profundo começam a formar clatratos e abandonam as bolhas de ar a diferentes pressões e profundidades. À temperatura do gelo de – 15 ºC a pressão de dissociação do N2 é de cerca de 100 bar, a do O2 de 75 bar e a do CO2 de 5 bar.

A formação dos clatratos de CO2 começa nas camadas de gelo situadas a 200 metros de profundidade. A dos O2 e N2 a 600 metros e 1000 metros, respectivamente. Isto conduz ao empobrecimento do CO2 no gás aprisionado nas camadas de gelo.

Por isso é que o registo das concentrações de CO2 nas inclusões de gás do gelo polar profundo mostram valores mais baixos que os da atmosfera contemporânea, mesmo para épocas em que a temperatura da superfície terrestre era mais elevada do que actualmente.

A este propósito, pode-se consultar: «Climate Change: Incorrect information on pre-industrial CO2» que também serviu de fonte para a escrita desta nota.

Finalmente, salienta-se que a qualidade da reprodução da Fig. 2, ou seja a Fig. ZJ1, não é a melhor. Os leitores devem consultar a figura original da pág. 18 da outra versão do artigo «CO2: The Greatest Scientific Scandal of Our Time».

(continua)
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Obs.: Por sugestão dos leitores João Pedro Gaspar e Jorge Oliveira, a Fig. ZJ1 foi refeita de acordo com cópias que enviaram. O MC agradece o empenho dos leitores.