Seis equipes de Stanford pesquisarão abordagens ambiciosas para sustentar o oceano, desde o rastreamento da poluição plástica até a governança descolonial dos recursos marinhos, com apoio financeiro do programa de bolsas Big Ideas for Oceans.
Oceano. Foto: Freepik
As bolsas de sementes são concedidas em conjunto pelo Departamento de Oceanos e pelo Instituto Stanford Woods para o Meio Ambiente , ambos na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr. O financiamento permite que pesquisadores gerem novos conhecimentos sobre a vida marinha e busquem soluções que possam sustentar a saúde dos oceanos e dar suporte às comunidades costeiras.
“O objetivo dessas bolsas é capacitar equipes de pesquisa para assumir riscos e ir atrás de ideias que tenham potencial para gerar insights inovadores e novas soluções para a saúde e sustentabilidade dos oceanos”, disse a presidente do Departamento de Oceanos, Fiorenza Micheli , professora David e Lucile Packard em Ciências Marinhas e codiretora do Centro de Soluções Oceânicas.
O mundo está a caminho de estabelecer novos recordes em 2024 para temperaturas do mar e sofrer um quarto evento global de branqueamento de corais. O programa Big Ideas for Oceans, agora em seu segundo ano, reconhece a urgência de desafios globais como perda de biodiversidade, poluição e mudanças climáticas e prioriza projetos focados em estratégias de adaptação e mitigação.
Os premiados inaugurais do ano passado estão trabalhando para desenvolver novas ferramentas de mesa para observar a vida marinha , ferramentas de baixo custo para identificar corais resistentes ao calor e muito mais. As bolsas deste ano reunirão biólogos marinhos e oceanógrafos com químicos, cientistas sociais e cientistas médicos – uma abordagem que reflete o compromisso do Departamento de Oceanos de incluir disciplinas além da ciência marinha tradicional ao abordar os desafios do oceano.
O programa Big Ideas for Oceans, que fornece subsídios de US$ 10.000 a US$ 150.000 por até dois anos, é apoiado e administrado pelo programa Environmental Venture Projects do Woods Institute for the Environment. Saiba mais sobre os ganhadores de 2024 abaixo.
Descolonizar a governação dos recursos oceânicos no arquipélago de Chagos
Rob Dunbar (Co-PI), Professor WM Keck, professor de oceanos e de ciências do sistema terrestre e membro sênior do Woods Institute for the Environment
Krish Seetah (PI principal), professor associado de oceanos, ciências sociais ambientais e antropologia e membro sênior do Woods Institute for the Environment
Cerca de 1.000 milhas ao sul do subcontinente indiano, mais de mil pessoas esperam retornar para casa em um grupo de 60 ilhas conhecido como Arquipélago de Chagos. Em 1810, Chagos se tornou um território periférico de Maurício, uma nação insular 1.300 milhas a sudoeste do arquipélago, quando a Grã-Bretanha capturou Maurício da França. Maurício ganhou independência do domínio colonial britânico em 1968, mas a soberania de Chagos permaneceu disputada. De 1968 a 1973, os britânicos removeram à força os chagossianos de sua terra natal. Agora, a Sociedade Zoológica de Londres e autoridades governamentais de Maurício estão negociando um plano de gestão de recursos marinhos para Chagos como um primeiro passo para a repatriação. Convidado pelo Embaixador de Maurício nas Nações Unidas, Krish Seetah , professor associado de oceanos, ciências sociais ambientais e antropologia, liderará um grupo de trabalho focado na incorporação de conhecimento cultural e tradições em uma nova área marinha protegida. Rob Dunbar , que é o Professor WM Keck e professor de oceanos e ciência do sistema terrestre, apoiará a exploração científica da biodiversidade marinha do arquipélago. Dunbar e Seetah, ambos bolsistas seniores do Stanford Woods Institute for the Environment, esperam que sua expertise em ciências naturais e sociais também possa informar o desenvolvimento de meios de subsistência viáveis ??para os chagossianos, variando da pesca em pequena escala ao ecoturismo. A participação de Dunbar e Seetah apoiará a descolonização dos recursos marinhos e centralizará os povos indígenas na governança oceânica.
Definindo a química do muco de coral para restauração de recifes
Lynette Cegelski (PI), professora de química e, por cortesia, de engenharia química
Os corais secretam um lodo protetor, ou muco, de seus tecidos superficiais. Esse muco abriga milhares de micróbios diferentes e desempenha um papel importante no sistema imunológico do coral, protegendo-o de infecções, entre outros benefícios. Lynette Cegelski , professora de química na Escola de Humanidades e Ciências , é especialista em quantificar estruturas químicas – os átomos, moléculas e ligações que permitem trocas químicas importantes através das paredes celulares. Em colaboração com Steve Palumbi , professor de oceanos e biologia cuja equipe identificou corais resistentes ao calor ao redor do mundo, Cegelski definirá a química do muco do coral para espécies tolerantes ao calor versus sensíveis ao calor sob diferentes níveis de estresse por calor. Cegelski e Palumbi, que também é o Professor Jane e Marshall Steel Jr. em Ciências Marinhas, esperam aprender como o branqueamento afeta a composição do muco e, finalmente, a saúde dos corais e dos ecossistemas de recifes que eles compõem.
Incorporando a acidificação dos oceanos na educação K-12
Giulio De Leo (PI principal), professor de oceanos e ciência do sistema terrestre e, por cortesia, de biologia, e membro sênior do Woods Institute for the Environment
Fiorenza Micheli (Co-PI), Professor David e Lucile Packard de Ciência Marinha, professor de oceanos e, por cortesia, de biologia, codiretor do Center for Ocean Solutions e membro sênior do Woods Institute for the Environment
O oceano absorve mais de um quarto de todas as emissões de dióxido de carbono causadas pela combustão de combustíveis fósseis. Como resultado, a água do mar se torna mais ácida e ameaça a sobrevivência de organismos calcificantes, como corais e ostras. No entanto, os alunos do ensino fundamental e médio raramente aprendem sobre a acidificação dos oceanos em sala de aula. Este projeto desenvolverá um módulo de ensino que aproveita uma plataforma de jogo popular conhecida como Minecraft para envolver os alunos em uma experiência educacional imersiva. Ao nadar virtualmente no oceano do Minecraft, os alunos explorarão e descreverão como as comunidades ecológicas mudam à medida que a água do mar se torna mais ácida. A simulação será baseada em dados coletados por Fiorenza Micheli, professora de oceanos, na ilha italiana de Ischia, onde ela passou quase uma década pesquisando fontes de dióxido de carbono em águas profundas. Os alunos aprenderão a avaliar mudanças na comunidade marinha e avaliar o impacto potencial na pesca de moluscos e no ecoturismo. Micheli e Giulio De Leo, professor de oceanos e ciência do sistema terrestre, trabalharão com professores para avaliar o quão bem os alunos retêm conhecimento sobre a acidificação dos oceanos por meio do Minecraft em comparação aos métodos tradicionais de ensino. Micheli e De Leo também são bolsistas seniores no Stanford Woods Institute for the Environment.
Revelando o papel de diversas bactérias na produtividade dos oceanos
Ellen Yeh (PI), professora associada de patologia e de microbiologia e imunologia
Os oceanos absorvem dióxido de carbono da atmosfera e produzem mais da metade do oxigênio do mundo graças a pequenas algas fotossintéticas flutuando na superfície. Assim como em terra, o nitrogênio é um nutriente que toda a vida oceânica precisa para crescer. As bactérias podem atuar como fertilizantes naturais convertendo o nitrogênio atmosférico em formas mais utilizáveis, um processo conhecido como fixação de nitrogênio, para uso por organismos marinhos. Estudos recentes revelaram uma maior diversidade de bactérias fixadoras de nitrogênio do que o previsto por modelos anteriores, até mesmo algumas que se fixaram permanentemente em algas marinhas para se tornarem estruturas de "nitroplasto" completas dentro das células de algas. Ellen Yeh, professora associada de patologia e de microbiologia e imunologia na Escola de Medicina , e a equipe aplicarão novas tecnologias moleculares para investigar a interação entre uma bactéria fixadora de nitrogênio e seu hospedeiro de algas fotossintéticas, e como essa interação afeta a produtividade marinha no Havaí. Este trabalho informará a modelagem climática, a resiliência do ecossistema marinho e as biotecnologias potenciais.
Testando como a corrente elétrica pode rejuvenescer organismos marinhos
Ayelet Voskoboynik (PI), professora assistente de biologia
Muitas espécies marinhas enfrentam um futuro incerto à medida que as mudanças climáticas aquecem e acidificam o oceano. Entre elas, há um grupo de invertebrados antigos chamados tunicados, mais comumente conhecidos como ascídias, que cobrem rochas e a parte inferior de barcos e docas. Esses organismos coloridos que constroem colônias têm células-tronco notáveis que podem regenerar todo o corpo a cada semana. Este projeto se baseará em pesquisas anteriores que descobriram que pulsos de corrente elétrica podem resultar em melhorias duradouras navida útil e nos estoques de células-tronco de tunicados individuais de Botryllus schlosserri . Ayelet Voskoboynik, professora assistente de biologia na Escola de Humanidades e Ciências, e a equipe agora testarão se o tratamento com corrente elétrica também melhora a resistência do animal a estressores como águas mais quentes e ácidas, potencialmente informando estratégias de como proteger espécies marinhas vulneráveis diante das mudanças climáticas.
Rastreando a jornada dos microplásticos no mar
Leif Thomas (PI), professor de ciência do sistema terrestre e, por cortesia, de engenharia civil e ambiental e de oceanos
Apesar da grande quantidade de resíduos plásticos despejados nos oceanos todos os anos, relativamente poucos pedaços minúsculos de plástico são encontrados flutuando na superfície da água. Leif Thomas , professor de ciência do sistema terrestre, e o acadêmico de pós-doutorado Jinliang Liu pesquisarão por que pedaços menores que 5 milímetros, conhecidos como microplásticos, desaparecem da superfície do mar. Por meio de simulações avançadas de computador, Thomas e Liu rastrearão os processos físicos e biológicos que contribuem para o transporte de microplásticos da superfície para a profundidade, especialmente onde as correntes oceânicas convergem e os plásticos se acumulam. Ao iluminar os caminhos de distribuição, este projeto dará um passo essencial para lidar com a poluição marinha por plástico.