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Ciência e Saúde

Cientistas criam modelo matemático para prever ondas gigantes

Em laboratório, testes conseguiram identificar a formação das ondas gigantes. Desafio é transportar modelos matemáticos para uma escala real a fim de gerar mapas com a previsão dessas ocorrências e evitar naufrágios.

Muitos acidentes sérios em alto mar são causados por ondas gigantes, afirma Norbert Hoffmann, do Instituto de Mecânica e Tecnologia Marítima da Universidade Técnica de Hamburg-Harburg (TUHH). A maior parte não chega ao conhecimento do grande público, mas outros ganham notoriedade pelos danos que causam.

Foi uma onda gigante que afundou o navio de contêineres Munique, em 1978, ao norte do arquipélago de Açores, com 28 tripulantes a bordo. Em 1984, o impacto de uma onda gigante derrubou uma plataforma de petróleo perto do Canadá. Em 2002, a vítima foi o petroleiro Prestige: o casco foi partido e provocou um derramamento de óleo na costa da Espanha.

Simulação em laboratório

Especialistas calculam que, todos os anos, dez navios sofram danos provocados por ondas gigantes. Alguns chegam a afundar. Para ajudar a diminuir os riscos, cientistas da Universidade Técnica de Hamburg-Harburg trabalham para prever a ocorrência dessas ondas.

A equipe liderada por Hoffmann quer descrever a formação desses vagalhões por meio de fórmulas. Eles contam com os princípios da chamada matemática não-linear: os cálculos levam em consideração que as ondas podem sofrer influências mútuas.

Se uma delas encontra um vento mais forte em uma corrente marítima específica, ela pode absorver energia das ondas vizinhas. "Com isso, em alguns minutos, toda essa energia se concentra em um ponto central. Forma-se então uma onda extraordinariamente grande que pode, pouco tempo depois, voltar a se movimentar como as outras", explica Hoffmann.

Uma canal de água permite que os cientistas simulem ondas normais e a formação dos vagalhões Foto: TU Hamburg-Harburg, Undatierte Aufnahme, Eingestellt 18.09.2013

Uma canal de água permite que os cientistas simulem ondas normais e a formação dos vagalhões

Para comprovar a teoria, os pesquisadores construíram um canal próprio de ondas para simulações – eles apertam um botão e conseguem reproduzir uma onda gigante em uma escala reduzida. Um robô subaquático trabalha em uma piscina de testes: parece uma banheira em grande escala, com 15 metros de comprimento por 1,5 metro de profundidade.

"Em uma das extremidades foi instalada a pá que cria as ondas e o sistema hidráulico que movimenta a água", explica o engenheiro Amin Chabchoub. "No outro, está uma pequena praia, que absorve as ondas geradas para que elas não voltem".

Ondas artificiais

Para criar a onda gigante artificial, Chabchoub só precisa de um click para acessar os controles computadorizados. Com um ruído ritmado, ele coloca o sistema hidráulico em funcionamento. Inicialmente, a água está parada, em seguida surgem pequenas ondas uniformes, com pouco mais de um centímetro de altura.

No próximo passo, as ondas geradas não parecem diferentes umas das outras, inicialmente. Mas a medida que se deslocam em direção à praia artificial, vão se tornando maiores até se desmancharem no fim do canal. A onda gigante é formada: ela agora tem três centímetros, ou seja, é três vezes maior que anteriores – critério que a classifica como gigante.

Do laboratório para o mar

"Nós comparamos nossos resultados com medições reais de ondas de até 30 metros", explica Hoffmann. "Nossas ondas gigantes em miniatura são incrivelmente muito semelhantes às reais". Para os cientistas, essa é uma prova importante de que a teoria deles está no caminho certo.

No futuro, esse conhecimento pode ajudar na elaboração de prognósticos precisos, uma espécie de relatório de ondas gigantes. Isso informaria os capitães dos barcos sobre áreas do oceano onde a chance de ocorrência desse fenômeno é maior. A experiência do laboratório poderá afastar as embarcações das zonas mais complicadas para uma rota mais segura.