Os desertos podem parecer sem vida e inertes, mas estãomuito vivos. As dunas de areia, em particular, crescem e se movem ose de acordo com um projeto de pesquisa de décadas, elas também respiram ar aºmido.

As descobertas mostram pela primeira vez como o vapor de águapenetra em pa³s e gra£os e pode ter amplas aplicações muito além do deserto osem pesquisa farmacaªutica , agricultura e processamento de alimentos, bem como exploração planeta¡ria.

O artigo da equipe, "Transporte de Vapor de agua atravanãs de uma Superfa­cie de Areia arida - Acoplamento Tanãrmico Na£o-Linear, Advecção de Poros Conduzida pelo Vento, Ondas de Subsuperfa­cie e Troca com a Camada de Limite Atmosfanãrica", publicado em 21 de mara§o no Journal of Geophysical Research: Earth Surface .

O projeto, liderado pelo autor principal Michel Louge, professor de engenharia meca¢nica e aeroespacial na Faculdade de Engenharia, durou não apenas uma grande quantidade de tempo, mas também uma variedade de terrenos. Começou háquase 40 anos, quando Louge estudava o comportamento de fluidos, gases epartículas sãolidas.

Querendo medir a matéria com maior sensibilidade, ele e seus alunos desenvolveram uma nova forma de instrumentação chamada sondas de capacita¢ncia, que usam vários sensores para registrar tudo, desde concentração sãolida atévelocidade e teor de água, tudo com resolução espacial sem precedentes.

Quando um colega da Universidade de Utah sugeriu que a tecnologia poderia ser útil para imaginar as camadas de neve nas montanhas e avaliar a probabilidade de avalanches, Louge foi atésua garagem, pegou algumas sondas e as testou em uma tempestade de neve. Logo ele estabeleceu uma parceria com uma empresa, Capacitec Inc, para combinar suas respectivas habilidades em geometria e eletra´nica. As sondas resultantes também se mostraram aºteis na pesquisa de hidrologia.

No ini­cio dos anos 2000, Louge começou a colaborar com Ahmed Ould el-Moctar da Universidade de Nantes, Frana§a, para usar as sondas para estudar o teor de umidade em dunas de areia para entender melhor o processo pelo qual as terras agra­colas se transformam em deserto - um interesse que tem são se tornam mais urgentes com o aumento da mudança climática global.

"O futuro da Terra, se continuarmos assim, éum deserto", disse Louge.

Enquanto outras sondas podem medir grandes volumes de matéria, as sondas de Louge são profundas e pequenas, coletando dados em escala milimanãtrica para identificar a quantidade exata de umidade e a densidade da areia. Para funcionar em um novo ambiente, poranãm, as sondas precisavam ser modificadas. E assim começou um processo de tentativa e erro de uma década, enquanto Louge fazia viagens peria³dicas a desertos no Catar e na Maurita¢nia experimentando diferentes versaµes da sonda.

A sonda acabou revelando o quanto porosa éa areia, com uma pequena quantidade de ar passando por ela. Pesquisas anteriores haviam sugerido que esse tipo de infiltração existia em dunas de areia, mas ninguanãm havia conseguido provar isso atéagora.

"O vento flui sobre a duna e, como resultado, cria desequila­brios na pressão local, que literalmente força o ar a entrar e sair da areia. Então a areia estãorespirando, como um organismo respira", disse Louge.

Essa "respiração" éo que permite que os micróbios persistam nas profundezas das dunas de areia hipera¡ridas , apesar da alta temperatura. Durante grande parte da última década, Louge tem colaborado com Anthony Hay, professor associado de microbiologia na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida, para estudar como os micróbios podem ajudar a estabilizar as dunas e impedir que elas invadam estradas e infraestrutura.

Louge e sua equipe também determinaram que assuperfÍcies do deserto trocam menos umidade com a atmosfera do que o esperado e que a evaporação da águade gra£os de areia individuais se comporta como uma reação química lenta.

A maior parte de seus dados foi coletada em 2011, mas Louge e seus colaboradores ainda levaram mais uma década para entender algumas das descobertas, como identificar distúrbios noníveldasuperfÍcie que forçam ondas evanescentes ou não lineares de umidade a se propagarem para baixo. pelas dunas muito rapidamente.

"Podera­amos ter publicado os dados 10 anos atrás para relatar a precisão de nossa abordagem", disse Louge. "Mas não foi satisfata³rio atéentendermos o que estava acontecendo. Ninguanãm realmente tinha feito algo assim antes. Esta éa primeira vez que na­veis tão baixos de umidade podem ser medidos."

Os pesquisadores antecipam que sua sonda tera¡ várias aplicações - desde estudar a maneira como os solos absorvem ou drenam águana agricultura, calibrar observações de satanãlite sobre desertos e explorar ambientes extraterrestres que podem conter vesta­gios de a¡gua. Essa não seria a primeira vez que a pesquisa de Louge chegaria ao Espaço.

Mas talvez a aplicação mais imediata seja a detecção de contaminação por umidade em produtos farmacaªuticos. Desde 2018, a Louge colabora com a Merck para usar as sondas na fabricação conta­nua, que évista como um sistema mais rápido, mais eficiente e menos caro do que a fabricação em lote.

"Se vocêquer fazer uma fabricação conta­nua, vocêprecisa ter sondas que lhe permitam, em função do tempo, e em todos os lugares que são importantes, verificar se vocêtem o comportamento correto do seu processo", disse Louge.