Estudo da Universidade Nacional da Austrália mostra que ondas escondidas no interior do oceano freiam ou impulsionam as marés, efeito que os modelos globais ignoravam. A descoberta chega quando o aquecimento e a estratificação dos mares já alteram o sobe e desce da água no litoral.
Na costa de Kimberley, no oeste da Austrália, a diferença entre a maré alta e a baixa pode passar de 10 metros, a altura aproximada de um prédio de três andares. Em outros pontos do planeta, o mar quase não sobe nem desce. Explicar essa diferença, e antecipar como ela vai mudar num oceano mais quente, é o trabalho dos oceanógrafos Luwei Yang e Callum Shakespeare, da Escola de Pesquisa em Ciências da Terra da Universidade Nacional da Austrália (ANU), em Canberra.
Em estudo publicado em julho na revista científica Geophysical Research Letters, da União Americana de Geofísica (AGU, na sigla em inglês), os dois pesquisadores, ao lado do oceanógrafo Brian Arbic, da Universidade de Michigan, nos Estados Unidos, identificaram um processo físico que os modelos globais de maré vinham deixando de fora. Ao incluí-lo nos cálculos, o grupo conseguiu reproduzir a energia das marés observadas mesmo em simulações de baixa resolução, bem mais baratas em tempo de computador.
O ponto de partida é conhecido. A Lua e o Sol produzem as marés pela atração gravitacional. O Sol tem muito mais massa, mas a Lua está bem mais perto e, por isso, exerce a influência maior sobre as marés oceânicas. A força da Lua é mais intensa no lado da Terra voltado para ela e mais fraca no lado oposto. Essa diferença estica tanto a rocha quanto a água, mas, como a água se move com mais liberdade, o efeito aparece sobretudo no oceano.
No modelo simplificado, formam-se duas protuberâncias de água: uma do lado voltado para a Lua e outra do lado oposto, porque a Lua puxa o centro da Terra com mais força do que puxa a água mais distante. Com a rotação do planeta, cada lugar entra e sai dessas regiões, o que explica por que muitas localidades têm duas marés altas e duas baixas por dia. Quando Sol, Lua e Terra se alinham, os efeitos se somam e produzem as marés de sizígia, mais amplas. Quando Sol e Lua formam um ângulo reto vistos da Terra, os efeitos se anulam em parte, e vêm as marés de quadratura, mais fracas.
As marés medidas por marégrafos e satélites, porém, pouco lembram esse desenho. Os continentes interrompem os oceanos, e a água passa a oscilar dentro das bacias. Em muitas delas, a maré gira em torno de pontos onde a subida e a descida são quase nulas, chamados pontos anfidrômicos. Quanto mais longe deles, maior tende a ser a amplitude.
A geografia do litoral pode ampliar ainda mais o fenômeno, por ressonância. Cada baía tem um ritmo natural de oscilação, definido por sua forma e profundidade. Quando esse ritmo coincide com o da maré local, um movimento reforça o seguinte. A ressonância ajuda a explicar as marés excepcionais de Kimberley e da Baía de Fundy, no Canadá, onde a amplitude pode chegar a 16 metros.
O relevo submarino também interfere. Quando a maré passa sobre fundo acidentado, com montanhas e cordilheiras submersas, parte de sua energia se converte em ondas dentro do próprio oceano, entre camadas de água de densidades diferentes. São as marés internas. O fundo complexo do arquipélago da Indonésia, por exemplo, gera marés internas intensas. Quando essas ondas quebram, misturam a água do oceano e ajudam a distribuir calor e nutrientes.
Algumas marés internas se dissipam perto de onde nascem; outras viajam milhares de quilômetros e, no caminho, exercem forças sobre a maré da superfície. Dependendo do momento em que atuam, essas forças se comportam como um freio, que retira energia da maré, ou como uma mola, que absorve energia numa parte do ciclo e a devolve mais tarde. “A maioria dos modelos de maré ignora esse efeito de mola”, afirmam Yang e Shakespeare.
No artigo, os autores mostram que os modelos globais erram de forma sistemática a energia das marés porque consideram apenas a geração das ondas internas e deixam de lado as tensões que elas exercem ao se propagar. Essas tensões podem estar fora de fase com o fluxo da maré e alterar sua amplitude de modo considerável. Com elas representadas de forma explícita num modelo global, o grupo obteve simulações coerentes com as observações sem precisar simular diretamente as marés internas, tarefa que consome muito poder computacional.
Segundo os pesquisadores, o avanço pode tornar os modelos mais eficientes e confiáveis tanto para prever as marés futuras quanto para reconstruir as do passado.
Isaac Newton explicou as marés pela gravidade em 1687. Mais de três séculos depois, a ciência ainda descobre como elas evoluem num oceano em transformação. As mudanças climáticas elevam o nível do mar e alteram os litorais. Também aquecem as camadas superiores do oceano e o tornam mais estratificado, isto é, com camadas de água cada vez mais distintas entre si em densidade. Tudo isso pode mexer no tamanho das marés, e as medições já indicam que elas estão mudando.
Um estudo de 2024 publicado na revista Communications Earth & Environment, assinado por Lana Opel, Michael Schindelegger e Richard Ray, estimou com um modelo oceânico global tridimensional que o fortalecimento da estratificação entre 1993 e 2020 provocou, em mar aberto, tendências da ordem de 0,1 milímetro por ano na principal componente da maré, a lunar semidiurna, compatíveis com as mudanças registradas por satélite. As tendências são em sua maioria de queda, sinal de que mais energia passou a ser transferida para as marés internas desde os anos 1990. Na plataforma continental do noroeste da Austrália, a redução chegou a 0,5 milímetro por ano.
Ao mesmo tempo, novos satélites passaram a medir marés em regiões costeiras complexas, antes difíceis de observar do espaço. Em 2024, uma equipe liderada por Michael Hart-Davis, da Universidade Técnica de Munique, analisou dados da missão SWOT (sigla em inglês para Topografia da Água Superficial e do Oceano) em dois trechos de costa, no Reino Unido e nos Estados Unidos. As medições do satélite diferiram de apenas 1,75 a 3 centímetros na amplitude em relação aos marégrafos instalados no local.
Para as comunidades costeiras, a questão é prática. Em Lakes Entrance, uma das comunidades litorâneas do estado australiano de Vitória mais expostas aos efeitos do clima, as mudanças na amplitude da maré foram a principal causa do aumento das inundações, e a prefeitura local busca 4 milhões de dólares australianos para obras de drenagem, relatam Yang e Shakespeare.
Um estudo de Ben Hague, do Bureau de Meteorologia da Austrália, e colegas, publicado em 2023 no Journal of Southern Hemisphere Earth Systems Science, calculou que 93% dos dias de alagamento costeiro registrados na cidade desde 2009 não teriam ocorrido sem a mudança na amplitude das marés ou a elevação simultânea do nível médio do mar. Segundo os autores, essas mudanças recentes podem estar ligadas a alterações no regime de dragagem do canal.
A costa amazônica conhece de perto o peso das marés. Trabalho do pesquisador Pedro Walfir Martins Souza Filho, da Universidade Federal do Pará (UFPA), publicado em 2005 na Revista Brasileira de Geofísica, descreve um regime de macromarés semidiurnas, com variação em torno de quatro metros na Baía do Guajará, em Belém, e de 7,5 metros na Baía de São Marcos, no Maranhão. Essas marés moldam a faixa entre o nordeste do Pará e o noroeste do Maranhão, que reúne 7.591 quilômetros quadrados de manguezais, a maior extensão contínua do ecossistema no planeta e 56,6% dos manguezais do Brasil, segundo o estudo.
Para Yang e Shakespeare, previsões melhores de como as marés vão mudar podem ajudar comunidades a se preparar para inundações, reduzir danos e planejar com mais segurança a ocupação do litoral.
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