A barragem que mexe no tempo por uma fração

Construída para domar um rio perigoso e alimentar uma economia em rápida expansão, a Barragem das Três Gargantas é tão colossal que, segundo cientistas da NASA, chega a alterar de forma ligeira a rotação da Terra. O efeito é minúsculo - quase ridiculamente pequeno -, mas mostra até que ponto a engenharia humana já consegue deixar marcas à escala planetária.

A mega-barragem das Três Gargantas que altera o eixo da Terra

A Barragem das Três Gargantas ergue-se sobre o rio Yangtzé, na província de Hubei, na China. É, neste momento, a maior barragem hidroelétrica do planeta em capacidade instalada e uma das obras de infraestrutura mais ambiciosas alguma vez realizadas.

A construção arrancou na década de 1990 e foi avançando por fases até cerca de 2012. Foram inundadas cidades inteiras, milhões de pessoas tiveram de ser reassentadas e formou-se, atrás da barragem, um lago artificial que se estende por centenas de quilómetros.

As autoridades chinesas avançaram com o projeto com três objetivos principais: produzir eletricidade muito necessária, reduzir cheias mortais a jusante e simbolizar a força industrial e política do país. Visto do espaço, o reservatório é uma cicatriz azul inconfundível aberta no continente.

O enorme volume de água retido atrás da Barragem das Três Gargantas é suficiente para influenciar, de forma subtil, a forma como a Terra roda em torno do seu eixo.

De quanta água estamos a falar?

Quando está cheia, a albufeira das Três Gargantas pode armazenar cerca de 40 quilómetros cúbicos de água. Isso equivale aproximadamente a 10 biliões de galões, ou o suficiente para encher milhões de piscinas olímpicas.

Essa água não fica simplesmente “guardada” em qualquer lugar. É mantida a uma altitude superior àquela a que estaria naturalmente, presa por betão e pela gravidade. Do ponto de vista da física, isto significa que uma quantidade enorme de massa foi deslocada em relação ao centro da Terra.

• Localização: rio Yangtzé, província de Hubei, centro da China
• Volume do reservatório (cheio): cerca de 40 km³ de água
• Período de construção: aproximadamente 18 anos, em várias fases
• Percentagem da procura de eletricidade da China: cerca de 3%, em vez dos 10% que chegaram a ser prometidos

Esta redistribuição de massa é a chave para a ideia estranha de que uma barragem pode alterar a duração de um dia.

O veredicto da NASA: sim, o dia da Terra muda mesmo

Há muito que os investigadores da NASA estudam de que forma os movimentos de massa, no interior e à superfície da Terra, afetam a rotação do planeta. Em 2005, chamaram a atenção para o facto de eventos de grande escala - desde megassismos ao enchimento de reservatórios - deixarem marcas ténues na forma como a Terra gira.

O terramoto do Oceano Índico de 2004 foi um exemplo impressionante. Esse acontecimento foi tão poderoso que alterou ligeiramente a distribuição de massa na crosta e no manto terrestres.

Os cálculos da NASA sugerem que o sismo de 2004 encurtou a duração do dia em cerca de 2,68 microssegundos, ao deslocar a massa interna da Terra.

Se um movimento tectónico súbito pode acelerar o planeta, um enorme reservatório de água pode fazer o contrário. Ao deslocar uma quantidade gigantesca de água para mais longe do centro de rotação da Terra, uma barragem como a das Três Gargantas aumenta ligeiramente o momento de inércia do planeta. Em termos simples, é como se o “patinador em rotação” abrisse um pouco os braços.

A analogia da patinadora artística

Imagine uma patinadora artística a girar com os braços junto ao corpo. Quando estende os braços, a rotação abranda. A mesma física aplica-se à Terra.

A Terra não é uma esfera perfeitamente rígida. Comporta-se mais como um pião complexo feito de rocha, metal, água e ar. Quando grandes massas se movem - por exemplo, quando as calotes glaciares derretem, quando a água subterrânea é extraída ou quando reservatórios gigantescos são enchidos -, o equilíbrio desse pião altera-se.

Segundo cálculos associados à NASA, o enchimento da albufeira das Três Gargantas provocaria o seguinte:

Efeito	Alteração estimada
Mudança na duração do dia	Aumento de cerca de 0,06 microssegundos
Forma da Terra	Ligeiramente mais arredondada no equador e ligeiramente mais achatada nos polos

Um microssegundo é um milionésimo de segundo. Portanto, 0,06 microssegundos correspondem a 0,00000006 segundos. Ninguém notará isso à hora do pequeno-almoço, mas a alteração pode ser medida com instrumentos geofísicos modernos.

Projetos humanos que fazem mexer um planeta

A Barragem das Três Gargantas não está sozinha nesta história. Qualquer infraestrutura de grande escala que mova enormes volumes de água ou de rocha tem, em teoria, impacto na rotação da Terra.

O cientista da NASA Benjamin Fong Chao resumiu a ideia dizendo que todos os acontecimentos globais que envolvem movimento de massa contam, desde os padrões sazonais do clima até algo tão banal como conduzir um carro. Na maior parte dos casos, essas alterações são tão pequenas que só podem ser detetadas através de medições por satélite extremamente precisas e de observações prolongadas ao longo do tempo.

A atividade humana chegou a um ponto em que os nossos maiores projetos entram nas mesmas equações que os terramotos, as calotes de gelo e as correntes oceânicas.

Ainda assim, nem todas as fontes de mudança têm o mesmo peso. Os fenómenos tectónicos e a redistribuição lenta de gelo, oceanos e continentes continuam a ser os fatores dominantes em escalas geológicas.

Alterações climáticas e massas em movimento

As alterações climáticas acrescentam uma camada extra. À medida que as calotes da Gronelândia e da Antártida derretem e mais água entra nos oceanos, a massa é redistribuída das altas latitudes para os mares e para latitudes mais baixas. Isso também pode ajustar a rotação da Terra e até deslocar ligeiramente a posição do eixo de rotação.

Estas mudanças subtis já estão a ser acompanhadas por satélites que monitorizam as variações no campo gravitacional da Terra. Esses dados ajudam os cientistas a perceber com que rapidez o gelo está a derreter e para onde a água está a ser transferida no planeta.

Além do gelo e da água, também os sedimentos acumulados e a estabilidade das encostas à volta de grandes barragens entram neste quadro de vigilância contínua. Em obras desta dimensão, a gestão não termina com a inauguração: é necessário acompanhar a qualidade da água, a erosão e a segurança estrutural durante décadas.

Um dia mais longo muda alguma coisa para nós?

Mais 0,06 microssegundos por dia pode soar dramático quando associado a uma barragem gigantesca e a um título chamativo, mas, na prática, o impacto no quotidiano é essencialmente nulo.

Os relógios atómicos, que definem os nossos padrões oficiais de tempo, são suficientemente precisos para detetar estas variações. Os responsáveis pela medição do tempo já fazem ajustamentos periódicos, como os segundos bissextos, para manter os relógios alinhados com a rotação ligeiramente irregular do planeta. Essas correções respondem a uma mistura de influências: marés, interações entre o núcleo e o manto, ventos atmosféricos, correntes oceânicas e, nas margens, grandes reservatórios.

Onde estes números ganham importância é em áreas que dependem de precisão extrema, como a navegação por satélite, a observação da Terra e as comunicações no espaço profundo. Engenheiros e cientistas têm de ter em conta pequenas alterações na rotação ao calcular trajetórias de naves espaciais ou ao comparar décadas de dados climáticos.

O que significa “momento de inércia” em linguagem simples

Há aqui um conceito útil: “momento de inércia”. Ele descreve a dificuldade em alterar a rotação de um objeto. Se a massa estiver mais afastada do centro, o momento de inércia é maior e é mais difícil acelerar a rotação.

Ao elevar biliões de galões de água e ao distribuí-los ao longo de uma albufeira extensa, o projeto das Três Gargantas aumenta ligeiramente o momento de inércia da Terra. A velocidade de rotação diminui o suficiente para acrescentar essa fração de microssegundo ao dia.

Os engenheiros já lidam com este princípio em menor escala. Por exemplo, ao conceber turbinas eólicas, maquinaria rotativa ou até equipamento desportivo, em que a distribuição do peso influencia o desempenho e a estabilidade.

Um vislumbre da engenharia planetária do futuro

A história da Barragem das Três Gargantas e da rotação da Terra antecipa debates maiores que poderão intensificar-se ao longo deste século. À medida que as sociedades recorrem a barragens cada vez maiores, ilhas artificiais, cidades subterrâneas e defesas costeiras, a nossa pegada física no planeta continuará a crescer.

Por si só, esta mega-barragem chinesa não ameaça a estabilidade da Terra nem altera de forma radical a medição do tempo. O seu impacto na rotação é uma curiosidade científica, não uma catástrofe iminente. Ainda assim, mostra quão intimamente as decisões humanas passaram a estar ligadas a sistemas planetários que antes pareciam intocáveis.

Projetos futuros - desde enormes sistemas de bombagem para armazenamento de energia até propostas de geoengenharia que redistribuam água ou reflitam a luz solar - levantarão perguntas semelhantes. Os cientistas precisarão de modelos claros e o público precisará de linguagem clara para avaliar benefícios como energia limpa ou controlo de cheias, face a efeitos secundários subtis e de longo prazo.

Nesse sentido, a Barragem das Três Gargantas é mais do que uma central elétrica. É um caso de estudo sobre como as ambições de infraestrutura de um país podem ser acompanhadas até à rotação de um planeta inteiro, até ao último 0,06 microssegundo do dia.