Investigadores do Porto medem com precisão a altura das ondas internas do oceano
Conhecer a dimensão destas gigantescas massas em movimento nas águas profundas, ajudará os investigadores a melhorar os modelos de previsão climática e oceânica.
Uma onda interna no oceano é gigante. Pode atingir 150 metros de altura em casos extremos. À superfície, no entanto, são impercetíveis. Permanecem submersas, movendo-se lentamente, sendo cruciais para transportar calor, salinidade e nutrientes entre camadas profundas e superficiais.
São como montanhas que se deslocam silenciosamente nas águas profundas, afetando ecossistemas e cenários climáticos.
A mistura vertical das massas de água influencia diretamente a circulação oceânica e a transferência de CO₂ entre o oceano e a atmosfera. Estudar a amplitude deste fenómeno poderá ajudar a compreender a propagação de energia das ondas e melhorar os modelos de previsão climática e oceânica.
Mas medir a sua altura e extensão tem sido um verdadeiro desafio para os investigadores. O seu estudo exige instrumentos de medição colocados em boias e sensores de pressão no fundo do mar. Ainda assim, são insuficientes para calcular com rigor as variações de pressão e a propagação de energia que estas ondas geram e transmitem.
Tecnologias inovadoras e equações matemáticas
Uma equipa de investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) conseguiu, no entanto, medir pela primeira vez e com grande precisão a altura e a extensão das ondas internas do oceano.
O cálculo só foi possível com a utilização do novo sensor KaRIn, instalado a bordo do satélite Surface Water and Ocean Topography (SWOT) lançado em 2022 durante uma missão conjunta da NASA e da Agência Espacial Francesa (CNES).
Na órbita da Terra, a quase 900 km de altitude e durante os próximos três anos, o SWOT está a rastrear todas as grandes manchas de água do planeta. A tecnologia, usada agora pelos cientistas do Porto, permitiu observar as ondas internas a três dimensões, com uma resolução sem precedentes.
Foi também utilizada a equação matemática DJL - Dubreil - Jacotin -Long, criada nos anos 1930, que permite, com dados do SWOT, avaliar a estrutura completa das ondas internas, especificamente o seu tamanho, forma e as correntes geradas no interior da coluna de água.
Com as imagens de satélite e a aplicação deste modelo, foi possível à equipa portuguesa medir estas ondas e conhecer a sua anatomia e impacto, contribuindo assim para um melhor conhecimento da dinâmica no oceano.
Para validar os resultados, os investigadores cruzaram estes dados com informação obtida 'in situ' na Amazónia, onde se formam algumas das maiores ondas internas do planeta - podendo atingir 150 metros de altura -, através de um equipamento para medição da temperatura em profundidade.
O estudo, publicado na revista Science of Remote Sensing, abre caminho a um novo método mais rápido, barato e preciso de medir a energia das ondas internas solitárias, dispensando medições in situ.
A investigação contou ainda com a participação de Jorge Magalhães, do Centro Interdisciplinar de Investigação Marinha e Ambiental (CIIMAR), e de investigadores de França e do Brasil.
Replicar o novo método em todos os oceanos
O próximo passo, segundo o comunicado da FCUP, será aplicar o método a outras regiões do mundo, incluindo Portugal, onde as ondas internas solitárias podem atingir os 50 metros de altura.
Resta saber se os sensores colocados a bordo do satélite SWOT têm a mesma eficácia para detetar ondas com dimensões mais reduzidas. É uma questão de se tentar, dizem os investigadores, prometendo divulgar os resultados após a experiência.
Referências da notícia
J.C.B. da Silva, J.M. Magalhaes, A. Bosser, R. Huerre, Ariane Koch-Larrouy, Chloé Goret, Souley Diallo, Carina R. de Macedo & Alex Costa da Silva. Internal solitary wave parameters from SWOT KaRIn sea surface topography: a case study in the Tropical Atlantic. Science of Remote Sensing
Renata Silva. Estudo da FCUP mediu com grande precisão a altura das ondas internas oceânicas. Universidade do Porto