A velocidade e a direção do vento afetam a posição, a forma e o tamanho de uma pluma de rio, uma fina camada de água dessalinizada que se forma onde um rio deságua no mar. Cientistas do Instituto de Oceanologia. P.P. Shirshova mediu essa dependência diretamente pela primeira vez e descobriu que quando a direção do vento muda, a pluma pode se reorganizar completamente em 10 a 20 minutos. O escoamento dos rios carrega uma enorme quantidade de poluição - derivados de petróleo, pesticidas, metais pesados e detritos plásticos, cuja distribuição no mar é determinada pela dinâmica das plumas dos rios. A pesquisa foi apoiada por uma bolsa da Russian Science Foundation (RSF).
No local onde o rio desagua no mar, forma-se uma pluma fluvial - uma grande área, mas uma camada superficial fina, isolada das águas do mar subjacentes. A água do rio não se mistura imediatamente com a água do mar devido à diferença de salinidade e densidade, então na verdade se espalha sobre o mar. Apesar do volume de todas as águas fluviais que desaguam no Oceano Mundial ser pequeno em comparação com o volume das águas costeiras (cerca de 0,05%), as plumas fluviais ocupam até 20% de toda a área da plataforma do Oceano Mundial. Os rios carregam uma grande quantidade de suspensão mineral (minúsculas partículas sólidas), nutrientes e poluição antropogênica do continente para o oceano, afetam as correntes oceânicas e a temperatura da água. Portanto, pode-se dizer que as plumas desempenham o papel de elo entre os sistemas naturais continentais e oceânicos.
Enquanto a afluência das águas do rio for preservada, a pluma existe constantemente, porém, sua posição, forma e tamanho são afetados pela direção e velocidade do vento - o fluxo de ar praticamente “exploda” a camada superior, menos densa, de água em uma direção ou outra. Nas últimas décadas, os cientistas estudaram ativamente a resposta das plumas dos rios à força do vento, mas quase todo o trabalho foi baseado em simulações numéricas. É muito difícil fazer medições diretas de exatamente como isso acontece na natureza e, até recentemente, ninguém havia feito tais medições, por isso muitos aspectos-chave desse processo permaneceram desconhecidos. Os primeiros a estudar o efeito do vento na dinâmica de uma pluma de rio com base em medições diretas foram funcionários do Instituto de Oceanologia em homenagem a V.I. P.P. Shirshov (Moscou) e o Centro de Pesquisa Marinha da Universidade Estatal de Moscou (Moscou).
Com a ajuda de quadrocopters, os cientistas realizaram um levantamento aéreo quase contínuo da pluma do rio Bzyb, localizado na Abkhazia e que deságua no Mar Negro. As observações foram realizadas durante três dias durante o dia e foram acompanhadas por medições de velocidade e direção do vento uma vez por minuto. Ao mesmo tempo, os pesquisadores monitoraram a temperatura e a salinidade da água em diferentes profundidades e a velocidade do fluxo na pluma. Com base nesses dados, os cientistas estimaram a rapidez com que a pluma responde às mudanças na força do vento e como exatamente isso acontece. Em particular, foi possível reconstruir a velocidade do limite externo da pluma alta resolução espacial sem precedentes (da ordem de 10 m) e com precisão de até um minuto. Descobriu-se que o limite externo da pluma se move cerca de 20 vezes mais devagar do que o vento sopra e reage à sua mudança rapidamente, em 10 a 20 minutos. Se o vento é moderado (menos de 5 m/s), quando sua direção é invertida, a pluma é completamente rearranjada em algumas horas, até uma mudança ao longo da direção costeira de propagação em 180 graus. No entanto, ela muda apenas na parte da boca, ou seja, onde o rio deságua diretamente no mar, e a parte externa da pluma se rompe e se mistura com as águas do mar.
“Nossas medições são fundamentais para entender e modelar como a água do rio flui e se mistura com o mar e como esse processo muda ao longo do tempo. Para os rios da costa do Mar Negro e outras áreas densamente povoadas, isso se deve principalmente à poluição antropogênica na zona costeira do mar: uma enorme quantidade de produtos petrolíferos, pesticidas, metais pesados e resíduos plásticos é realizada com o escoamento do rio . Além disso, o escoamento continental afeta a estrutura hidrofísica e os processos dinâmicos nas águas costeiras, de modo que as informações obtidas são valiosas para pesquisas oceanológicas, climáticas e ambientais”, disse Alexander Osadchiev, gerente de projeto sob a concessão da RSF, Doutor em Ciências Físicas e Matemáticas, Líder Pesquisador do Instituto de Oceanologia deles. P.P. Shirshova.
A importância da pesquisa realizada também está no fato de que o objeto de observação foi uma pequena pluma de rio, ou seja, formada por um pequeno rio. Apesar do fato de que os pequenos rios respondem por cerca de um quarto do escoamento de água doce e quase metade do escoamento de matéria suspensa no Oceano Mundial, eles ainda são estudados com muito menos frequência do que as plumas de grandes rios.
Materiais usados do artigo Resposta de uma pequena pluma de rio na forçante do vento; Alexander Osadchiev, Roman Sedakov, Alexandra Barymova; Fronteiras na ciência marinha janeiro de 2022
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