Surfe e ciência

Dispositivo desvenda mecânica das ondas

Cientistas do Scripps Oceanography desenvolvem ferramenta inovadora que promete desvendar segredos internos das ondas tanto em águas profundas quanto rasas.

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O Surf Ranch em Lemoore, Califórnia (EUA) foi utilizado como laboratório. Na foto, Filipe Toledo.

Cientistas do Scripps Oceanography desenvolveram uma inovadora ferramenta que promete desvendar os segredos internos das ondas em inversão e outros processos marítimos, tanto em águas profundas quanto rasas. Denominado de “Wavedrifter”, este dispositivo esférico e flutuante tem a capacidade de medir aspectos como acentuação das ondas, cinemática de inversão e a transição subsequente para turbulência. Tecnicamente, ele opera como uma unidade de medição inercial (IMU) de custo acessível.

Dispositivo faz leitura da formação das ondas.WSL
Dispositivo faz leitura da formação das ondas.

Embora as modernas boias de monitoramento de ondas já se mostrem eficientes na captura de espectros e momentos direcionais das ondas oceânicas, equipadas até mesmo com unidades de medição inercial e telemetria, elas careciam da capacidade de decifrar completamente contextos de ondas íngremes, em inversão ou quebradas. Em outras palavras, essas boias não eram capazes de acompanhar o movimento das águas.

Arte wavedrifters-wave-pool.

O oceanógrafo físico do Scripps, Falk Feddersen, liderou uma equipe de pesquisadores da Naval Postgraduate School e da Kelly Slater Wave Co. para testar a eficácia do Wavedrifter nas instalações do Surf Ranch, localizado em Lemoore, na região central da Califórnia. O cenário ofereceu um cenário perfeito para o experimento, uma vez que as ondas tubulares quebram no mesmo local repetidamente.

O estudo, apoiado pelo Fundo de Pesquisa da Zona de Surfe Mark “Marko” Walk Wolfinger, visa examinar o comportamento em 360 graus das ondas no momento de sua quebra e o impacto potencial desse fenômeno nos ecossistemas costeiros e nas mudanças das linhas costeiras. No entanto, as descobertas alcançadas também podem ser aplicadas para aprimorar o desempenho de piscinas de ondas e, até mesmo, para a geração de energia a partir das ondas.

Boia oceânica.Foto: Surfer Today
Boia oceânica.

Mas como exatamente funciona o Wavedrifter?

No processo de observação, os pesquisadores liberam o dispositivo justamente quando as ondas estão prestes a quebrar. Nesse momento crítico, o Wavedrifter captura as intrincadas estruturas de vórtice geradas no momento da quebra das ondas, padrões de movimento que contêm informações valiosas sobre a dinâmica das ondas.

Falk Feddersen destaca que o Wavedrifter se destaca por sua compacidade, versatilidade e sofisticação tecnológica, além de ser mais acessível em termos de custo, ao mesmo tempo em que possui a capacidade de seguir o movimento da água.

Wavedrifter uma mini boia de sinalização.Reprodução Surfer Today
Wavedrifter uma mini boia de sinalização.

A implantação do Wavedrifter ocorre de maneira estratégica. Seis desses dispositivos foram posicionados na piscina de ondas com um espaçamento preciso. Antes que as ondas começassem a deslizar pelo lago de água doce, uma boia era ancorada em um ponto anterior à inversão da onda. Uma linha de polipropileno, com marcadores de distância de um metro, era então conectada à boia.

O processo era supervisionado por três nadadores, responsáveis por colocar os Wavedrifters na superfície da água exatamente nos pontos marcados pela linha, antes que as ondas atingissem o local. No momento iminente da chegada das ondas, os nadadores soltavam os Wavedrifters.

Wavedrifter uma mini boia de sinalização.Reprodução Surfer Today
Wavedrifter uma mini boia de sinalização.

Esse momento crucial era capturado em detalhes. Um drone operando a 30 Hz registrava o processo de liberação dos Wavedrifters de cima. Além disso, um nadador equipado com uma câmera GoPro, filmando a 120 Hz, registrava os movimentos dos dispositivos durante a inversão das ondas.

Os registros em vídeo, tanto do UAS quanto da câmera à prova d’água, eram meticulosamente sincronizados com o Tempo Universal Coordenado (UTC), garantindo assim uma alinhamento perfeito com as observações realizadas pelos Wavedrifters.

Wavedrifter uma mini boia de sinalização.Reprodução site Surfer Today
Wavedrifter uma mini boia de sinalização.

Apesar das conquistas promissoras, é válido ressaltar que a versão de lançamento do Wavedrifter apresenta algumas limitações que ainda precisam ser aprimoradas e refinadas. Entre elas está a ausência de telemetria, o que torna o dispositivo suscetível a perdas. Soluções em potencial incluem o uso de uma corda fina presa a nadadores ou a uma boia maior e mais visível, facilitando assim a recuperação do dispositivo. Além disso, a vida útil da bateria é um pouco superior a uma hora, o que impõe limitações na duração dos experimentos.

Fonte Surfer Today