Objeto extraterrestre gerou cratera em Parelheiros, confirmam novos achados

Imagem projetada de computador mostra região em que objeto abriu cratera, hoje cercado de matas e por moradias

Com 3,6 quilômetros de diâmetro, cerca de 300 metros de profundidade e uma borda soerguida de 120 metros, a cratera de Colônia é uma formação geológica situada em Parelheiros, na região Sul de São Paulo, a menos de 40 quilômetros da Praça da Sé. Tendo o interior atulhado por sedimentos e a borda coberta por vegetação, essa estrutura permaneceu escondida até o início da década de 1960, quando fotos aéreas e depois imagens de satélite mostraram sua forma circular quase perfeita.

Sua origem, a partir do impacto de um corpo extraterrestre, só foi confirmada, porém, em 2013, por meio da análise microscópica de sedimentos colhidos em diferentes níveis de profundidade. Esse estudo e outros realizados posteriormente, todos eles conduzidos pelo geólogo Victor Velázquez Fernandez, professor da Escola de Artes, Ciências e Humanidades da Universidade de São Paulo (EACH-USP), já foram objeto de reportagem da Agência FAPESP.

Nova pesquisa feita por Velázquez trouxe agora evidências ainda mais robustas sobre o impacto que produziu a cratera.

Imagem projetada de computador mostra região em que objeto abriu cratera, hoje cercado de matas e por moradias
(Victor Velázquez Fernandez/via Agência Fapesp)

Artigo a respeito foi publicado na revista Solid Earth Sciences: “Morphological aspects, textural features and chemical composition of spherules from the Colônia impact crater, São Paulo, Brazil”.

“Encontramos esférulas no interior da cratera, em profundidades de 180 a 224 metros, cuja forma só pode ser explicada pelo impacto de um corpo extraterrestre, que gerou temperaturas da ordem de 5 mil graus Celsius e pressões da ordem de 40 quilobars – equivalentes a 40 mil vezes a pressão atmosférica padrão”, conta Velázquez.

Segundo o pesquisador, o fato de as esférulas terem sido achadas no interior da cratera e não fora é bastante raro, porque, normalmente, os impactos ejetam sedimentos para fora. “Nossa explicação é que a energia do impacto transformou as rochas existentes no local em uma nuvem densa e superaquecida. Esse material foi lançado para cima, congelou e voltou a cair na base da recém-formada cratera”, diz.

Os tamanhos das esférulas, em seus eixos de maior comprimento, variam de 0,1 a 0,5 milímetro, com prevalência de 0,4 milímetro. Quanto à forma, 44% são ovais, 30% têm aparência de gota, 18% são esféricas e 8% têm configuração de disco (prolate). As demais não se encaixam nessas classificações.

“O fato de elas não serem todas esféricas é importante, porque indica que não podem ser classificadas como micrometeoritos; uma vez que estes, devido ao atrito com a atmosfera, são sempre esféricos. As formas ovais, de disco e gota são especialmente relevantes, porque só podem ser explicadas por meio de nossa hipótese: da nuvem superaquecida, ejeção vertical e posterior solidificação e queda do material”, comenta Velázquez.

Outra informação importante proporcionada pela pesquisa decorre da composição química das esférulas, consistente com aquela esperada para as rochas que compõem a borda da cratera. “Aqui, é oportuno destacar, entre tantos outros elementos, silício, alumínio, crômio e níquel. A falta de evidências de que tenham recebido material do objeto que impactou a área sugere, fortemente, que esse objeto tenha sido um cometa, e não um asteroide metálico ou rochoso”, argumenta o pesquisador.

Mas uma afirmação definitiva em relação a isso ainda não pode ser feita. E demandaria outras pesquisas. “Embora desconheçamos o tamanho do objeto, a velocidade e o ângulo de incidência, por comparação com outros impactos, podemos dizer que a colisão gerou uma devastação de 20 quilômetros de raio. Outro aspecto que ignoramos também é a data do evento, estimada, por enquanto, em um intervalo de 5 milhões a 36 milhões de anos no passado”, resume Velázquez.

O estudo foi apoiado pela FAPESP por meio de dois auxílios regulares: o primeiro sobre o cadastramento de elementos geológicos e geomorfológicos da Cratera de Colônia e o segundo sobre os registros geológicos na região concedidos ao pesquisador.

O artigo “Morphological aspects, textural features and chemical composition of spherules from the Colônia impact crater, São Paulo, Brazil” pode ser lido na íntegra em https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451912X20300635.

Por José Tadeu Arantes, da Agência Fapesp

Atraso na transmissão entre neurônios pode gerar fenômenos como as crises epilépticas

(Reprodução)

A atividade cerebral depende do balanço entre sinais excitatórios e sinais inibitórios trocados pelos neurônios. Se as contribuições excitatórias e inibitórias forem transmitidas com um mesmo atraso no tempo, a rede neuronal é capaz de apresentar uma atividade dessincronizada. Contudo, se a inibição atrasar além de certo limite, isso poderá levar a rede a um estado altamente sincronizado, característico das crises epilépticas.

Esta é a conclusão do artigo “Influence of Delayed Conductance on Neuronal Synchronization”, publicado por Paulo Ricardo Protachevicz, Kelly Cristiane Iarosz e colaboradores no periódico Frontiers in Physiology.

Protachevicz e Iarosz são pós-doutorandos no Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP), sob a supervisão de Iberê Luiz Caldas, que também assina o artigo.

“Descobrimos que a transmissão inibitória precisa ser rápida o suficiente para evitar que estados altamente sincronizados ocorram na rede. O ideal é que a rede neuronal seja capaz de sincronizar, mas que não fique demasiadamente sincronizada durante todo o tempo”, diz Protachevicz à Agência FAPESP.

“Além disso, observamos que a sincronização encontrada está associada a mudanças (aumento ou redução) da frequência média de disparos na rede neuronal. Também a intensidade da corrente média assume valores mais altos ou mais baixos nas regiões de sincronização”, acrescenta.

O estudo foi apoiado pela FAPESP no âmbito do Projeto Temático “Dinâmica não linear”, coordenado por Caldas, e de duas bolsas de pós-doutorado, uma conferida a Protachevicz e outra a Iarosz.

Os resultados foram obtidos por meio de modelo teórico e simulação computacional. “Consideramos um modelo matemático que descreve a evolução do potencial elétrico de cada neurônio. Estes são conectados por meio de sinapses químicas excitatórias ou inibitórias”, informa Iarosz. “As correntes excitatórias geram despolarização dos neurônios receptores, enquanto as inibitórias evitam que a despolarização aconteça.”

“Diferentemente das sinapses elétricas, que são quase instantâneas, as sinapses químicas possuem um tempo de atraso intrínseco. Esse tempo de atraso pode também ser associado à propagação do sinal pelo dendrito e axônio”, explica Protachevicz.

“Apesar de sua formação ter se dado na área de física, durante a realização desta pesquisa Iarosz e Protachevicz levaram em conta elementos de biologia e fisiologia para que os modelos tivessem interpretações realistas”, salienta Iberê Caldas, supervisor do pós-doutorado de ambos.

O artigo Influence of Delayed Conductance on Neuronal Synchronization pode ser acessado em https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2020.01053/full.

Por José Tadeu Arantes, da Agência FAPESP

*Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

Pesquisador descobre substância que reduz glicose no sangue

(Arquivo/Agência Brasil)

Agência FAPESP – Pesquisadores do Brasil, Estados Unidos e Alemanha descobriram que uma substância produzida pelo tecido adiposo marrom quando o corpo é submetido a baixas temperaturas – o lipídeo 12-HEPE – ajuda a reduzir os níveis de glicose no sangue. Os resultados dos experimentos com camundongos abrem caminho para novos tratamentos contra o diabetes.

O grupo também observou, em pacientes humanos, que um medicamento usado no tratamento de disfunção urinária aumenta a liberação desse lipídeo na corrente sanguínea.

O estudo, publicado na revista Cell Metabolism, tem como primeiro autor Luiz Osório Leiria, pesquisador do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp).

O trabalho foi desenvolvido como parte de seu pós-doutorado na Faculdade de Ciências Médicas (FCM) da Unicamp, durante estágio de pesquisa no Joslin Diabetes Center, da Harvard Medical School, nos Estados Unidos, com apoio da FAPESP e da American Diabetes Association. Leiria conta, atualmente, com Auxílio à Pesquisa da FAPESP na modalidade Apoio a Jovens Pesquisadores.

Os dois tipos mais importantes de tecido adiposo no nosso organismo são o branco, cuja função é acumular gordura quando existe excedente energético, e o tecido adiposo marrom, que atua principalmente na regulação térmica do organismo por meio da produção de calor. Expostos ao frio, o tecido adiposo marrom produz diversos lipídeos. Um deles é o 12-HEPE, cuja função era desconhecida. O grupo descobriu que camundongos obesos tratados com o 12-HEPE apresentaram maior eficiência em reduzir a glicemia sanguínea após uma injeção de solução concentrada de glicose, quando comparados com os camundongos que não receberam o lipídeo.

Os pesquisadores mostraram que esse efeito benéfico do lipídeo sobre a tolerância à glicose dos animais obesos se deu pela capacidade do 12-HEPE em promover a captação de glicose tanto no músculo como no próprio tecido adiposo marrom.

Estudos realizados em pacientes reforçaram um possível papel fisiológico desse lipídeo. Os voluntários foram separados em três grupos: magros e saudáveis, com sobrepeso e obesos. Análises do sangue desses pacientes mostraram que a quantidade de 12-HEPE nas pessoas magras e saudáveis é maior do que no sangue dos pacientes com sobrepeso e muito maior do que no sangue dos obesos.

Isso pode ser explicado pelo fato de que obesos têm menos massa de tecido adiposo marrom do que pessoas magras. A ausência de gordura marrom no obeso, inclusive, pode ser responsável pela obesidade e até pelo maior risco de diabetes nesses indivíduos.

Além disso, em testes com células humanas, o 12-HEPE aumentou a captação de glicose em células adiposas. Isso significa que, além de o lipídeo 12-HEPE contribuir para o processo de adaptação ao frio, existe a possibilidade de que a drástica redução dos seus níveis na corrente sanguínea de indivíduos obesos contribua, ao menos parcialmente, para o aumento da glicose no sangue.

A descoberta abre caminho para o desenvolvimento de novos medicamentos contra o diabetes e amplia a possibilidade de novos tratamentos com drogas já disponíveis no mercado.

Durante o estudo, um outro conjunto de voluntários magros e saudáveis recebeu doses de mirabegron, medicamento indicado para o tratamento de uma disfunção urinária conhecida como bexiga hiperativa, mas que também tem a capacidade de ativar o tecido adiposo marrom. Um outro grupo (controle) tomou apenas placebo.

Os pacientes que receberam a droga tiveram níveis mais elevados de 12-HEPE no sangue. O resultado sugere que a droga possa, no futuro, ser prescrita para tratamento do diabetes.

“Atualmente, o mirabegron exerce uma série de efeitos, alguns não tão desejáveis. Ele promove a liberação de vários outros lipídeos, portanto, sua ação não é tão específica para a redução da glicose. Um lipídeo do tipo ômega-3 como o 12-HEPE teria um perfil toxicológico bem mais desejável”, explicou.

Segundo o pesquisador, um grupo norte-americano realiza atualmente testes sobre os efeitos de doses menores do medicamento sobre os níveis de glicose.

O próximo passo é descobrir a qual receptor o 12-HEPE se liga para promover a captação de glicose. Tal conhecimento permitirá o desenvolvimento de novas moléculas que estimulem esse receptor.

O artigo 12-Lipoxygenase Regulates Cold Adaptation and Glucose Metabolism by Producing the Omega-3 Lipid 12-HEPE from Brown Fat (doi: 10.1016/j.cmet.2019.07.001), de Luiz Osório Leiria, Chih-Hao Wang, Matthew D. Lynes, Kunyan Yang, Farnaz Shamsi, Mari Sato, Satoru Sugimoto, Emily Y. Chen, Valerie Bussberg, Niven R. Narain, Brian E.Sansbury, Justin Darcy, Tian Lian Huang, Sean D.Kodani, Masaji Sakaguchi, Andréa L. Rocha, Tim J. Schulz, Alexander Bartelt, Gökhan S. Hotamisligil, Michael F. Hirshman, Klausvan Leyen, Laurie J. Goodyear, Matthias Blüher, Aaron M. Cypess, Michael A. Kiebish, Matthew Spite e Yu-Hua Tseng, pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1550413119303742.

Esse conteúdo foi publicado originalmente em Agência Fapesp.

Pesquisadores falam do ‘rio de fumaça’ que escureceu SP

Karina Toledo | Agência FAPESP

Imagens de satélite mostram deslocamento da fumaça (Aqua/Nasa/via Fotos Públicas)

Dois sistemas que permitem o monitoramento de poluentes atmosféricos – desenvolvidos nas últimas duas décadas com apoio da FAPESP – estão ajudando cientistas a entender fenômenos raros observados na cidade de São Paulo na última segunda-feira (19/08): o escurecimento repentino do céu no meio da tarde e a chuva acinzentada observada logo depois em algumas partes da Região Metropolitana.

Ainda no domingo (18/08), uma intensa pluma de material particulado com mais de 3 mil metros de altitude foi detectada por uma equipe do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) por meio do sistema Lidar, do Centro de Lasers e Aplicações (CLA). Posteriormente, com auxílio de imagens de satélites da Nasa – a agência espacial norte-americana – e de um modelo que prevê a trajetória percorrida por massas de ar, os pesquisadores concluíram se tratar de partículas provenientes de queimadas ocorridas nas regiões Centro-Oeste e Norte, entre Paraguai e Mato Grosso, abrangendo trechos da Bolívia, Mato Grosso do Sul e Rondônia.

Acrônimo para light detection and ranging (detecção de luz e medida de distância), o Lidar é um radar de laser que permite o sensoriamento remoto ativo da atmosfera para a detecção de poluentes. Vem sendo desenvolvido desde 1998 por Eduardo Landulfo, por meio de vários projetos financiados pela FAPESP.

“O sistema ilumina o céu e as partículas presentes na atmosfera refletem a luz, que captamos com um telescópio. Ao analisar esse sinal, conseguimos identificar o tipo de partícula e a distância da superfície em que ela se encontra”, explicou Landulfo.

Segundo o pesquisador, a pluma de poluição começou a pairar sobre a Região Metropolitana de São Paulo entre 4 e 5 horas da tarde de domingo – resultado de queimadas que ocorreram muito provavelmente de quatro a sete dias antes.

Como explicou Saulo Ribeiro de Freitas, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a massa de ar poluído gerada pelas queimadas nas regiões Norte e Centro-Oeste geralmente é empurrada a 5 mil metros de altitude por ventos que sopram do Atlântico para o Pacífico (de leste para oeste), até esbarrar na Cordilheira dos Andes. A fumaça começa então a se acumular sobre o leste do Amazonas, Acre, Venezuela, Colômbia e Paraguai – até que o chamado sistema anticiclone, com ventos que circulam a 3 mil metros de altitude no sentido anti-horário, começa a transportar a massa poluída na direção sul, margeando os Andes.

“O que ocorreu no início desta semana foi a convergência dessa massa de ar poluído que vinha do norte com uma frente fria vinda do sul. Os ventos convergiram e fizeram o rio de fumaça se curvar em direção à região Sudeste. Além da fuligem, outros poluentes presentes na atmosfera – como monóxido de carbono, dióxido de carbono, ozônio, óxido nitroso e metano – interagiram com as nuvens trazidas pela frente fria e potencializaram a formação de smog [termo em inglês que representa a mistura entre fumaça e neblina]”, disse.

O transporte atmosférico de emissões de queimada sobre a América do Sul vem sendo monitorado no Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) do Inpe desde 2003, por meio do sistema CATT-BRAMS (Coupled Aerosol and Tracer Transport model to the Brazilian developments on the Regional Atmospheric Modelling System), desenvolvido por Freitas em colaboração com Karla Longo e Luiz Flávio Rodrigues (ambos do Inpe) e com apoio da FAPESP.

“Trata-se de um produto pioneiro que faz previsão para até três dias da qualidade do ar e que tem sido adotado em vários centros do mundo, entre eles o National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dos Estados Unidos”, contou o pesquisador. As previsões da qualidade do ar feitas no CPTEC podem ser consultadas diariamente pelo endereço http://meioambiente.cptec.inpe.br.

Nas imagens obtidas pelo modelo BRAMS (foto) é possível ver que no dia 16 de agosto o “rio de fumaça” descia no sentido sul, atingindo Porto Alegre (RS) e parte da Argentina. Aos poucos, vai sendo desviado para o Sudeste e, no dia 20 de agosto, já cobre boa parte do Estado de São Paulo.

De acordo com o professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo (USP) Paulo Artaxo, durante sua trajetória rumo à região Sudeste, a pluma das queimadas interagiu com o vapor d’água na atmosfera, alterando as propriedades das nuvens.

“As partículas funcionam como núcleo de condensação da água. Assim, gotículas de chuva menores são formadas, mas em grande quantidade e isso faz com que uma maior parte da radiação solar seja refletida de volta para o espaço, a ponto de escurecer o solo, como aconteceu no último domingo”, disse.

Segundo Freitas, a chuva de cor acinzentada também foi resultado dessa interação da fuligem com as nuvens. “A fumaça entranhou nas gotículas de chuva, sendo depois depositada na superfície da cidade de São Paulo”, disse.

Trata-se de um fenômeno esperado do ponto de vista da química atmosférica, afirmou Artaxo, e não deve causar alarde. “Essa chuva não faz mal para as pessoas. Apenas caiu de uma nuvem com alta influência de queimadas”, disse.

Análises feitas com uma amostra da água turva colhida na Zona Leste da capital pela bióloga Marta Marcondes, professora da Universidade Municipal de São Caetano (USCS), revelaram uma quantidade de sulfetos 10 vezes maior que a média normalmente observada em águas pluviais. “Essas substâncias normalmente estão relacionadas com a queima de biomassa e de combustíveis fósseis. Também chamou a atenção a grande quantidade de material particulado que ficou presa no filtro e a turbidez sete vezes maior que o normal”, disse.

Pesquisadores do Instituto de Química da USP identificaram na água da chuva a presença de reteno, substância proveniente da queima de biomassa e considerada um marcador de queimadas. O estudo foi coordenado pela professora Pérola de Castro Vasconcellos.

A boa notícia, segundo os especialistas, é que, como a pluma de poluição estava a mais de 3 mil metros da superfície, não chegou a comprometer a qualidade do ar na capital paulista. De fato, monitores da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) indicaram boas condições na última semana.

“As cidades mais próximas da região onde ocorrem as queimadas, como Cuiabá, Manaus e Porto Velho, são as que mais sofrem com a degradação da qualidade do ar”, disse Freitas.

Tanto o pesquisador do Inpe quanto Landulfo, do Ipen, afirmam que a chegada das emissões de queimadas na Região Sudeste é relativamente comum no período de seca, entre julho e setembro.

“Mas para ter causado todos esses efeitos observados nos últimos dias deve ter sido uma quantidade de fumaça muito grande. Ainda não sabemos distinguir se é um fogo provocado ou acidental, que também é comum no período da seca”, afirmou Landulfo.

Em nota técnica divulgada no dia 20 de agosto, porém, cientistas do Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia (IPAM) afirmaram que “a Amazônia está queimando mais em 2019 e o período seco, por si só, não explica este aumento”.

Segundo o texto, o número de focos de incêndios para a maioria dos estados já é o maior dos últimos quatro anos – até 14 de agosto eram 32.728 focos registrados, número 60% superior à média dos três anos anteriores. A estiagem, por outro lado, está mais branda. Tal fato, afirma a nota, indica que “o desmatamento possa ser um fator de impulsionamento às chamas”. “Os 10 municípios amazônicos que mais registraram focos de incêndios foram também os que tiveram maiores taxas de desmatamento”, diz o texto. Os pesquisadores se basearam em dados do Sistema de Alerta de Desmatamento (SAD) do Imazon, do sistema de detecção de focos de calor do satélite AQUA, da Nasa, e dados de precipitação do CHIRPS (Climate Hazards Group Infrared Precipitation and Station Data).

Dados do Sistema Deter, do Inpe, que emite alertas diários de áreas desmatadas para ajudar na fiscalização, indicam que o desmatamento na Amazônia cresceu 50% em 2019. Julho foi o pior mês da série histórica, com 2.254 quilômetros quadrados (km²) de alertas – alta de 278% em relação a julho do ano passado. De agosto de 2018 a julho de 2019, o Deter apontou 6.833 km² desmatados, contra 4.572 km² no ano passado (agosto de 2017 a julho de 2018). A taxa oficial da destruição será dada no fim do ano pelo sistema Prodes, também do Inpe.

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.