Uma equipa de cientistas usou modelos de laboratório, em escala reduzida, para demonstrar de que forma as dunas de areia se movem através de uma paisagem.
A experiência da equipa – que apresentou obstáculos simulados de tamanhos e formatos diferentes – mostra que obstáculos maiores são os mais eficazes para impedir a migração de uma duna, especialmente quando têm a forma de uma crista, em vez de serem lisos e cilíndricos.
O estudo, publicado na Physical Review Fluids, é o primeiro a descrever as interações entre dunas de areia e obstáculos.
Ao analisar de que forma as correntes são desviadas na presença de um obstáculo, a equipa foi capaz de desenvolver uma ferramenta eficiente, baseada em dados, que visa prever como uma duna irá interagir com o seu entorno.
A pesquisa pode ajudar no projeto de barreiras mais eficazes que podem, por exemplo, impedir que as dunas de areia invadam terrenos agrícolas. Também pode ser usado para proteger as dunas e os seus ecossistemas contra danos.
“O movimento das dunas de areia afeta as populações e os seus meios de subsistência diretamente”, referiu Karol Bacik, um dos autores do estudo que conduziu as experiências.
“Ao revelar a física por trás das interações entre dunas e obstáculos, este trabalho mostra os princípios orientadores de que precisamos para desviar ou parar as dunas – mitigando os danos”, acrescenta o especialista.
À medida que os desertos continuam a expandir-se, as dunas de areia representam um risco crescente para o ambiente construído: engolindo estradas e casas inteiras à medida que consomem a terra. Da mesma forma, as dunas no fundo do mar podem bloquear rotas de navegação e até mesmo comprometer a segurança de cabos e dutos subaquáticos.
O trabalho de Bacik mostra como os obstáculos de design variado devem ser selecionados para se adequar ao resultado desejado. “Se quisermos que a duna se desvie, o obstáculo deve ser o mais suave e arredondado possível. Se quisermos conter as movimentações, o obstáculo deve ser o mais acentuado possível”, referiu Bacik.
Durante a experiência, a equipa criou um tanque em forma de anel para conter as dunas de areia, que podem viajar em circuitos, quase como um “carrossel”.
Submergindo as dunas na água e perturbando o fluxo com remos, os especialistas conseguiram reconstruir a forma como as dunas são movidas pelas correntes de água, ao colocarem obstáculos de tamanhos e formatos variados no caminho das dunas móveis para observar o seu efeito.
Agora, o objetivo dos investigadores é modelar os movimentos das dunas de areia em paisagens tridimensionais mais complexas e realistas, além de explorar as dunas encontradas nos desertos.
Idealmente, a equipa gostaria de ser capaz de apontar uma localização num mapa, inserir informações sobre o clima, correntes de ar ou água e prever se uma duna passaria por cima de um obstáculo específico.
Embora essas simulações numéricas sejam mais complexas, as novas experiências servem como uma referência de validação importante para a exploração contínua, escreve o Phys.
