Ondas gigantes: Expedição ao Oceano Antártico revela que o vento é a principal causa

Uma expedição da Universidade de Melbourne às águas mais meridionais que circundam a Antártida descobriu que o vento impulsiona a formação de ondas gigantescas e que estas ondas imprevisíveis ocorrem com mais frequência do que os cientistas pensavam anteriormente – fornecendo informações essenciais para futuros modelos de previsão de ondas gigantes.

Uma onda rebelde é uma ondulação única muito mais alta do que as ondas vizinhas, que pode danificar navios ou infraestruturas costeiras.

As ondas oceânicas estão entre as forças naturais mais poderosas da Terra e, como as tendências globais sugerem que os ventos oceânicos soprarão com mais força devido às alterações climáticas, as ondas oceânicas poderão tornar-se mais poderosas.

Num estudo recentemente publicado na revista Physical Review Letters, a equipa de investigação liderada pelo Professor Alessandro Toffoli descobriu que as ondas rebeldes emergem de fortes forças de vento e de padrões de forma de onda imprevisíveis, confirmando uma ideia anteriormente apenas demonstrada em experiências laboratoriais.

O Professor Toffoli explicou que “as ondas rebeldes são colossos – duas vezes mais altas do que as ondas vizinhas – que aparecem aparentemente do nada”.

Técnica inovadora para obter imagens das ondas

Utilizando tecnologia de ponta e embarcando numa expedição a um dos reinos oceânicos mais voláteis da Terra, a equipa de investigação utilizou uma técnica inovadora para obter imagens tridimensionais das ondas oceânicas.

Operando câmaras estéreo a bordo do navio quebra-gelo sul-africano SA Agulhas II durante a expedição à Antártida em 2017, a equipa captou informações raras sobre o comportamento das ondas nesta região remota.

O seu método, que imita a visão humana através de imagens sequenciais, permitiu à equipa reconstruir a superfície ondulada do oceano em três dimensões, proporcionando uma clareza sem precedentes sobre a dinâmica das ondas oceânicas.

A primeira medição científica de uma onda rebelde foi a onda Draupner de 25,6 metros, registada no Mar do Norte em 1995. No século XXI, foram registados 16 incidentes suspeitos de serem ondas gigantes.

Os mares agitados e os ventos selvagens da Antártida podem fazer com que as ondas grandes se “auto-amplifiquem”, resultando na frequência de ondas rebeldes que os cientistas teorizaram durante anos, mas que ainda não puderam verificar no oceano”, afirmou o Professor Toffoli.

Com base em estudos numéricos e laboratoriais, que sugeriam o papel do vento na formação de ondas rebeldes, as observações da equipa de investigação permitiram validar estas teorias no ambiente oceânico real.

“As nossas observações mostram agora que as condições únicas do mar com ondas rebeldes surgem durante a fase ‘jovem’ das ondas – quando estas são mais sensíveis ao vento. Isto sugere que os parâmetros do vento são o elo em falta”, afirmou o Professor, explicando que “o vento cria uma situação caótica em que coexistem ondas de diferentes dimensões e direções. O vento faz com que as ondas jovens se tornem mais altas, mais longas e mais rápidas. Durante esta auto-amplificação, uma onda cresce desproporcionadamente à custa das suas vizinhas”.

“Mostrámos que as ondas jovens apresentam sinais de auto-amplificação e maior probabilidade de se tornarem rebeldes devido ao vento. Registámos ondas duas vezes mais altas do que as suas vizinhas uma vez em cada seis horas”, acrescentou.

Este facto, continuou, “reflecte os modelos de laboratório: as condições do mar teoricamente mais propensas à auto-amplificação produzem mais ondas falsas. Em contraste, não detectámos ondas falsas em mares maduros, que não são afectados pelo vento”.

O Professor Toffoli sublinhou a importância crítica da integração da dinâmica do vento nos modelos de previsão de ondas rebeldes.

“Isto mostra que, ao desenvolver ferramentas para a previsão de ondas gigantes, os cientistas precisam de ter o vento em consideração”, concluiu.