Água morta: cientistas decifram antigo mistério náutico

Fenômeno comum a todos os mares e oceanos, capaz de reduzir velocidade de navios a ponto de pará-los, é explicado por ondas específicas que agem como uma grande esteira rolante

Batalha de Actium: água morta pode ter sido motivo da derrota da frota de Cleópatra. Crédito: "A Batalha de Actium, 2 de setembro de 31 a.C.", Lorenzo A. Castro (c. 1664–1700), National Maritime Museum/Wikimedia

O que faz com que os navios desacelerem misteriosamente ou até parem enquanto viajam, mesmo que seus motores estejam funcionando bem? Isso foi observado pela primeira vez em 1893 e descrito experimentalmente em 1904, sem que todos os segredos dessa “água morta” fossem compreendidos. Uma equipe interdisciplinar do Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) e da Universidade de Poitiers, da França, explicou agora esse fenômeno pela primeira vez. Segundo os pesquisadores, as mudanças de velocidade nos navios presos na água morta têm sua origem em ondas que agem como uma esteira rolante ondulada, na qual os barcos se movimentam para frente e para trás. Seu trabalho foi publicado na revista “PNAS”.

Em 1893, o explorador norueguês Fridtjof Nansen experimentou um fenômeno estranho quando viajava para o norte da Sibéria. Seu navio foi desacelerado por uma força misteriosa e ele mal podia manobrar, quanto mais retomar a velocidade normal. Em 1904, o físico e oceanógrafo sueco Vagn Walfrid Ekman mostrou em um laboratório que as ondas formadas sob a superfície na interface entre as camadas de água salgada e de água doce que formam a parte superior dessa área do Oceano Ártico interagem com o navio, gerando arrasto.

Esse fenômeno, chamado de água morta, é visto em todos os mares e oceanos, onde águas de diferentes densidades (por causa da salinidade ou temperatura) se misturam. Denota dois fenômenos de arrasto observados pelos cientistas. O primeiro, o arrasto de produção de ondas de Nansen, causa uma velocidade constante anormalmente baixa. O segundo, o arrasto de ondas Ekman, é caracterizado por oscilações de velocidade no barco preso. A causa disso era desconhecida.

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Regime temporário

Físicos, especialistas em mecânica dos fluidos e matemáticos do Institut Pprime do CNRS e do Laboratório de Matemática e Aplicações (CNRS/Universidade de Poitiers) tentaram resolver esse mistério. Eles usaram uma classificação matemática de diferentes ondas internas e análise de imagens experimentais na escala subpixel.

Esse trabalho mostrou que tais variações de velocidade se originam na geração de ondas específicas que atuam como uma correia transportadora ondulada na qual o navio se move para frente e para trás. Os cientistas também reconciliaram as observações de Nansen e Ekman. Eles mostraram que o regime oscilatório de Ekman é apenas temporário: o navio acaba escapando e atinge a velocidade constante de Nansen.

O estudo é parte de um grande projeto que investiga por que, durante a batalha de Actium (ou Ácio, em 31 a.C.), os grandes navios de Cleópatra perderam quando enfrentaram os navios mais fracos de Otaviano. A Baía de Actium, que tem todas as características de um fiorde, poderia ter aprisionado a frota da rainha do Egito em águas mortas? Assim, agora existe outra hipótese para explicar essa derrota retumbante. Na antiguidade, ela foi atribuída a rêmoras, ‘peixes sugadores’ presos em seus cascos, como diz a lenda.

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