Apesar de serem objetos inanimados, as dunas de areia conseguem “comunicar” umas com as outras. Uma equipa da Universidade de Cambridge descobriu que, à medida que se movem, as dunas interagem e repelem-se.
Usando uma pista experimental de dunas, os investigadores observaram que duas dunas idênticas começam juntas, mas, com o tempo, distanciam-se cada vez mais. Esta interação é controlada por redemoinhos turbulentos da duna a montante que empurram a duna a jusante.
Quando uma pilha de areia é exposta ao fluxo do vento ou da água, forma uma duna e começa a mover-se a jusante com o fluxo. As dunas de areia, seja nos desertos, no fundo dos rios ou no fundo do mar, raramente ocorrem isoladamente e geralmente aparecem em grandes grupos, formando padrões impressionantes conhecidos como campos ou corredores das dunas.
Já se sabe que as dunas de areia ativas migram. A velocidade de uma duna é inversa ao seu tamanho: dunas menores movem-se mais rapidamente e dunas maiores movem-se mais lentamente. O que não se sabe é se e como as dunas interagem entre si.
“Existem diferentes teorias sobre a interação das dunas: uma é que dunas de tamanhos diferentes colidem e continuam a colidir até formar uma duna gigante, embora esse fenómeno ainda não tenha sido observado na natureza”, disse Karol Bacik, do Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica de Cambridge e primeira autora do artigo, em comunicado divulgado pelo Phys. “Outra teoria é que as dunas podem colidir e trocar massa até que tenham o mesmo tamanho e se movam à mesma velocidade”.
Bacik e os colegas de Cambridge mostraram resultados que questionam estas explicações. “Descobrimos a física que não fazia parte do modelo antes”, disse Nathalie Vriend, que liderou a investigação.
A maior parte do trabalho de modelagem do comportamento das dunas é feita numericamente, mas Vriend e os membros do seu laboratório projetaram e construíram uma instalação experimental única, que lhes permite observar seu comportamento a longo prazo. Os cientistas construíram uma calha circular para que as dunas pudessem ser observadas durante horas enquanto a calha gira. As câmaras de alta velocidade permitem rastrear o fluxo de partículas individuais nas dunas.
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As duas dunas começaram com o mesmo volume e na mesma forma. Quando o fluxo começou a mover-se pelas duas dunas, começaram a mover. “Como sabemos que a velocidade de uma duna está relacionada com a sua altura, esperávamos que as duas se movessem à mesma velocidade”, disse Vriend. “No entanto, não foi isso que observámos”.
Inicialmente, a duna frontal moveu-se mais rápido do que a duna traseira, mas, à medida que a experiência continuou, a duna frontal começou a desacelerar, até as duas se coemçaram a mover quase à mesma velocidade.
Assim, o padrão de fluxo entre as duas dunas observado foi diferente: o fluxo é desviado pela duna frontal, gerando redemoinhos na duna traseira e empurrando-a para longe. À medida que o estudo prosseguia, as dunas distanciavam-se cada vez mais até formarem um equilíbrio em lados opostos da calha circular, mantendo-se afastadas a 180º.
Os resultados, que foram publicados esta semana na revista científica Physical Review Letters, são fundamentais para o estudo da migração de dunas a longo prazo, que ameaça os canais de transporte, aumenta a desertificação e pode enterrar infraestruturas, como rodovias.
O próximo passo será encontrar evidências quantitativas da migração de dunas em larga escala e complexa nos desertos, usando observações e imagens de satélite. Ao rastrear aglomerados de dunas durante longos períodos de tempo, podemos observar se as medidas para desviar a migração de dunas são eficazes ou não.
