Mostrele de praf din mileniile trecute se dovedesc extrem de utile astăzi, pentru a înțelege mai bine schimbările climatice. Un laborator care prelucrează probe de pe trei continente funcționează la Cluj Napoca. Proiectul INTERTRAP (Integrated Absolute Dating Approach for Terrestrial Records of Past Climate Using Trapped Charge Methods) este finanțat de Uniunea Europeană.
Praful depus de sute de mii de ani pe Terra este cercetat într-un laborator din Cluj-Napoca, pentru a stabili modul în care au avut loc în trecut schimbările climatice. Datele obținute vor putea fi folosite pentru a înțelege încălzirea globală prin care trece planeta astăzi. Cercetarea este susținută de un grant al Uniunii Europene, în valoare de 1,5 milioane de euro, întins pe o perioadă de cinci ani.
Praful și pulberea mileniilor trecute
În mod ironic, asta se întâmplă într-unul dintre cele mai prăfuite cartiere ale Clujului, Iris, în imediata apropiere de ruinele fostei fabrici de ceramici industriale, CERO. Aici, într-o clădire de dată relativ recentă, funcționează mai multe centre de cercetare avansată din cadrul Universității „Babeș-Bolyai”.
În spatele întregului proiect se află Alida Timar-Gabor, 35 de ani, conferențiar universitar la Facultatea de Ştiința şi Ingineria Mediului (FSIM). Ea este cea care a obținut finanțarea în decembrie 2015, convingând Consiliul European pentru Cercetare că merită să îi susțină două idei inovatoare. În primul rând, spune ea, prin studiile întreprinse, ar putea răsturna teoria general acceptată că solul actual de pe Terra s-a format în urmă cu exact 11.700 de ani. A doua idee, care a părut chiar mai convingătoare la nivelul juriului, a fost că, în urma cercetărilor efectuate, va reuși să înțeleagă mai bine fenomenele fizice care au loc în cristalele de cuarț, în perioade îndelungate de timp, pentru a dezvolta tehnici revoluționare de datare.
Echipa condusă de conferențiarul clujean a prelevat probe de loess de pe trei continente, pe care îl datează cu ajutorul unor tehnici avansate. Loessul este un sol format din praful depus în straturi, de-a lungul a sute de mii de ani.
„Praful este un agent care contribuie la schimbările climatice și al cărui rol nu este pe deplin cuantificat. Prin cercetarea și datarea loessului, noi studiem, de fapt, arhive ale schimbărilor climatice care au avut loc în tot acest timp. Scopul este să înțelegem răcirile și încălzirile care au avut loc, pe baza faptului că, atunci când e cald se depune mai puțin praf, iar când e cald, mai mult. Aceste date vor putea fi utilizate de alți oameni de știință, pentru a înțelege mai bine încălzirea globală pe care o traversăm.”
Alida Timar-Gabor, conferențiar universitar la Facultatea de Ştiința şi Ingineria Mediului
Concret, probele de loess prelevate din Europa (România, Serbia, Ucraina etc.), SUA (Nebraska) și China (așa numitul Platou de Loess) sunt datate la Cluj-Napoca, prin două metode avansate, dar e studiată și radioactivitatea lor și mulți alți parametri.
Lângă un bol cu trei mere și o portocală, pe o măsuță din biroul ticsit cu diplome al Alidei Timar-Gabor, se odihnește o probă proaspăt sosită din Oltenia. Este loess ambalat într-un tub de plastic. Mostra de loess va pleca în scurt timp două etaje mai sus, într-un laborator unde va fi tratată chimic, centrifugată și supusă și altor proceduri de prelucrare, până când din ea nu rămâne decât mai puțin de un gram de cristale mici de cuarț. Fiindcă loessul e tratat și cu acid, în acest laborator scufundat permanent în penumbră și iluminat doar de câteva licăriri roșii, cercetătorii trebuie să poarte uneori măști de gaze.
Metode de datare avansate
După prelucrare, cristalele de cuarț sunt trimise mai departe, la două laboratoare de datare și unul în care se analizează radioactivitatea. Prima metodă de datare folosită este luminescența.
„Ideea este că mostra de loess de acum sute de mii de ani nu a mai văzut lumina, de când s-a depus. Prin expunerea, acum, la un fascicul de lumină și studierea reacției obținute, putem calcula când s-a depus.”
Alida Timar-Gabor
În acest scop, granulele de cuarț sunt prelucrate sub forma unor discuri minuscule, care se încastrează pe un disc mai mare, cam cât o placă de vinil. Acesta din urmă este introdus într-un instrument – care aduce întrucâtva cu un pick-up – numit cititor de luminescență. În acest „pick-up” are loc bombardarea mostrei cu lumină. Rezultatele obținute sunt transmise într-un calculator. Cititorul de luminescență este singurul astfel de dispozitiv din România.
Video: Drd. Anca Avram lucrează la cititorul de luminescență
În alt laborator, alte granule din mostră sunt datate printr-o altă metodă, cea a „rezonanței electronice de spin”. Ele sunt introduse într-un tub subțire de sticlă de cuarț, foarte pură, tub care este apoi introdus la rândul lui într-un spectrometru, care generează un câmp magnetic și de microunde.
Nu în ultimul rând, o altă parte a granulelor este testată într-un laborator unde se măsoară radiațiile Alfa și Gamma pe care le emană. Radiațiile Alfa se măsoară prin introducerea mostrelor, depuse pe discuri, în niște cutiuțe de metal. Radiațiile Gamma sunt măsurate în două spectrometre, care seamănă la exterior cu niște cuptoare din cărămidă roșie. „Sunt «cărămizi» de plumb. Astfel că fiecare spectrometru are câteva sute de kilograme”, spune Robert Begy, responsabilul laboratorului de spectrometrie Gama și Alfa.
Colectiv internațional, rezultate care schimbă lumea
Fondurile europene au permis achiziționarea tuturor acestor dotări de ultimă generație. Pe bazele acestei finanțări a prins viață și a fost dotat Centrul de Radioactivitatea Mediului și Datare Nucleară, cel sub umbrela căruia se derulează proiectul. „Sute de mii de euro din finanțare s-au dus în aceste echipamente. Restul au susținut deplasările în China și SUA pentru prelevarea mostrelor, plata cercetătorilor și alte cheltuieli curente”, spune Alida Timar-Gabor. Toate echipamentele achiziționate vor rămâne în dotarea FSIM.
O specificitate a acestui tip de finanțare este că cercetătorul care o câștigă are libertatea de a-și forma propriul colectiv cu care lucrează. În acest moment, colectivul coordonat de Alida Timar-Gabor este format din 11 cercetători. Prestigiul proiectului determină sosirea pe perioade mai lungi sau mai scurte de timp a unor cercetători din afara României, pentru a lucra în acest domeniu. Chiar acum, alături de grupul de români lucrează o cercetătoare din Germania, o doctorandă din Spania, dar și un cercetător algerian.
„Proiectul nostru este foarte inter și transdisciplinar. E încadrat la Științele Pământului, dar cuprinde cercetări la interfața dintre fizică și geologie. Aplicațiile sunt în paleoclimatologie și investigațiile, în sfera fizicii”, explică cercetătoarea atractivitatea acestuia la nivelul cercetătorilor. Paleoclimatologia înseamnă studiul schimbării climei de-a lungul întregii istorii a pământului.
La finalul proiectului, care a început în aprilie 2016 și durează cinci ani, obiectivul declarat este cel de a furniza detalii asupra schimbărilor climatice trecute, oferind astfel informații cercetătorilor care încearcă să înțeleagă tendințele actuale și viitoare din domeniu.
„Trebuie înțeles că acesta este un proiect de cercetare fundamentală sau «blue skies research», termen prin care se înțeleg cercetări pe baza cărora nu se creează neapărat un produs sau se rezolvă o problemă, ci ajută să înțelegem o idee.”
Alida Timar-Gabor
Rezultatele studiilor sunt publicate ritmic în jurnalele științifice internaționale de profil. Un raport intermediar al întregii cercetări a fost deja depus, iar al doilea va fi elaborat la sfârșitul proiectului.
Cât privește ipoteza insurgentă de la care a plecat cercetătoarea clujeană când a depus proiectul, și anume că solul terestru actual nu s-a format peste tot acum exact 11.700 de ani, aceasta a fost confirmată deja. „Data avansată și acceptată de lumea științei era rezultată în urma unor cercetări întreprinse pe carote de gheață din Groenlanda. Eu m-am gândit că poate nu este peste tot la fel. Am aflat deja că datele de formare a solului actual diferă de la o regiune la alta a globului”, mai spune Alida Timar-Gabor.
Cum vin banii
Proiectul INTERTRAP (Integrated Absolute Dating Approach for Terrestrial Records of Past Climate Using Trapped Charge Methods) este finanțat de Consiliul European pentru Cercetare (ERC), prin programul „Starting Grant”, dedicat cercetătorilor aflați la început de carieră, care și-au luat doctoratul într-un interval de timp de cel mult șapte ani. ERC este un organism aflat sub tutela Comisiei Europene, dar este condus de un consiliu științific independent. Prin ERC se finanțează cercetarea de frontieră de nivel internațional,
Aplicațiile pentru finanțare sunt depuse direct la Bruxelles, de un Cercetător Principal, în cazul de față Alida Timar-Gabor, și sunt acordate Instituției Gazdă, în cazul de față Universitatea „Babeș-Bolyai”, cu condiția explicită ca această instituție să ofere condițiile adecvate pentru munca cercetătorului.
Fiind vorba de o schemă de finanțare gândită special pentru oamenii de știință, birocrația este minimă. Banii propriu-ziși vin prin Agenția Executivă a Consiliului European al Cercetării.
„Agenția este extrem de înțelegătoare și lucrurile decurg foarte simplu. Este un vis, pe lângă ceea ce se întâmplă în alte proiecte europene. Nu trebuie să completez maldăre de fișe, rapoarte etc. Practic, le explic că am nevoie de ceva și sunt crezută pe cuvânt”, zâmbește cercetătoarea clujeană.
Pe de altă parte, mai spune Alida Timar-Gabor, competiția pentru câștigarea granturilor este extrem de dură. „Sunt fonduri greu de accesat, cu rata de succes foarte mică, fiindcă intri în competiție cu universități de top din toată Europa, și chiar SUA, fiindcă granturile sunt disponibile și pentru cercetători din afara Uniunii”, mai spune conferențiara universitară.
Doar șase pentru România
Până acum, în România au fost obținute doar șase granturi prin acest mecanism de finanțare, cinci în București și cel de la Cluj, care a fost și primul în domeniul științelor exacte. Când s-a decis finanțarea, în decembrie 2015, momentul a fost marcat de un comunicat de presă oficial al Reprezentanței Comisiei Europene în România, dată fiind unicitatea sa. În comunicat, comisarul european pentru cercetare, știință și inovare, Carlos Moedas, declara:
„Avem nevoie să ne păstrăm cei mai talentați cercetători în Europa, în paralel cu încercarea de atragere a oamenilor de știință de top din alte părți ale lumii. Aceste granturi ne garantează că cele mai bune idei ale omenirii sunt dezvoltate chiar aici, de către cercetători și oameni de știință ce au libertatea și siguranța de a-și dezvolta o carieră și ambițiile pe continentul nostru.”
Profil de cercetător
De loc din Beclean, județul Bistrița-Năsăud, Alida Timar-Gabor a absolvit Facultatea de Fizică la Universitatea „Babeș-Bolyai” în anul 2005. S-a angajat trei ani mai târziu la Facultatea de Știința și Ingineria Mediului. Și-a luat doctoratul în fizică în 2010, iar în anul 2015 a obținut abilitarea și calitatea de conducător de doctorat în domeniul Știința Mediului. Este conferențiar universitar, cercetător științific grad I în cadrul Centrului de Radioactivitatea Mediului și Datare Nucleară, Institutul de Cercetări Interdisciplinare în Bio-Nano-Științe și lider al Laboratorului de Datare și Dozimetrie prin Luminescență. A primit premiul „Grigore Cobălcescu” al Academiei Române pentru anul 2012, Premiul „Ad Astra” pentru excelență în cercetare în anul 2014, Premiul „Danubius Young Scientist”, în 2015 și Bursa UNESCO pentru femeile din știință, tot în 2015. A avut de mai multe ori oportunitatea de a pleca din țară, dar nu a făcut-o. „Dacă eram în străinătate, aveam acces la echipamente mai bune și la mai multă îndrumare. Aici mi-am dezvoltat independența”, spunea ea în 2017, într-un interviu pentru republica.ro.
Acest articol a fost publicat pe PressHub.ro și Transilvania Reporter în cadrul proiectului “Cohesion Policy: Better Understanding, Reporting, Dissemination”, cofinanțat de UE prin DG Regio.
Informațiile prezentate nu reprezintă poziția oficială a UE. Întreaga răspundere asupra corectitudinii și coerenței informațiilor prezentate revine autorului.
