Equipamentos usados no monitoramento de terremotos podem revelar informações valiosas sobre furacões, segundo estudo de pesquisadores da Universidade Stanford publicado na última quinta-feira (06) na revista Science. A pesquisa, conduzida por Qing Ji, Eric Dunham e Ipshita Dey, analisou sinais captados durante a passagem do furacão Isaac pela Louisiana, em 2012, e demonstrou que instrumentos geofísicos conseguem descrever condições atmosféricas próximas à superfície durante uma tempestade.
A proposta dos cientistas é transformar movimentos do solo e oscilações de pressão atmosférica em indicadores do que acontece na parte mais baixa da atmosfera quando um furacão passa por uma região. Para isso, a equipe combinou registros de sismômetros, aparelhos que detectam tremores do solo, com dados de microfones capazes de captar infrassom, que são ondas sonoras de frequência tão baixa que o ouvido humano não consegue percebê-las. Com essa combinação, é possível identificar a passagem do olho da tempestade e caracterizar a turbulência na camada atmosférica junto ao solo, um elemento essencial para entender mudanças na intensidade e no comportamento desses sistemas.
Furacões de grande porte podem se estender por centenas de quilômetros e possuem uma estrutura bem definida: um centro de baixa pressão, chamado de olho, cercado pela parede do olho, região onde se concentram os ventos e as chuvas mais intensos. Faixas de tempestades se espalham para além dessa área central, enquanto o sistema se alimenta da energia das águas oceânicas aquecidas. Próxima à superfície terrestre fica a camada-limite atmosférica, faixa em que vento, calor e umidade interagem de forma turbulenta, e cujo comportamento é decisivo para avaliar se uma tempestade tende a ganhar ou perder força.
Hoje, esse tipo de informação é obtido por diferentes meios, cada um com suas limitações. Aeronaves adentram sistemas tropicais para lançar sensores, boias e torres de medição de vento registram dados, e radares contribuem para a observação. Contudo, boias e torres se restringem às condições próximas à superfície, os radares oferecem registros pontuais e os voos expõem as equipes a situações de risco. Foi nesse cenário que surgiu a oportunidade explorada pelos pesquisadores de Stanford.
A Louisiana tem pouca atividade sísmica, mas o estado já contava com estações equipadas com instrumentos geofísicos instalados por uma iniciativa financiada pela National Science Foundation, com o objetivo original de investigar a estrutura interna da Terra. Quando Isaac atravessou a região em 2012, o furacão passou justamente pelas áreas monitoradas por essas estações. A coincidência permitiu observar a tempestade com equipamentos que não haviam sido planejados para essa finalidade, dando origem à investigação.
Uma investigação anterior de Ji e Dunham já havia questionado a suposição de que uma tempestade desse porte produziria tantos sinais sísmicos que os instrumentos seriam dominados por ondas vindas de diferentes pontos do sistema. O padrão encontrado foi outro: em vez de um registro controlado por sinais distantes, os dados dos sismômetros mostravam forte relação com a turbulência existente nas proximidades de cada estação. Essa constatação direcionou o trabalho para processos de pequena escala na camada-limite atmosférica.
Na etapa seguinte, os pesquisadores incorporaram os registros de infrassom, que permitiram acompanhar de forma contínua as alterações de pressão associadas à turbulência junto ao solo. Ao unir os dois tipos de dado, a equipe conseguiu identificar a passagem do olho de Isaac sobre determinadas estações. Antes e depois desse intervalo, os registros revelaram a presença da parede do olho, marcada pelas condições mais violentas do furacão. Para verificar a consistência do método, os cientistas compararam os dados geofísicos com informações obtidas por técnicas convencionais de monitoramento da camada-limite e encontraram forte correspondência entre os resultados.
A experiência com Isaac também aponta para um aproveitamento mais amplo das estações existentes. Em vez de servirem apenas ao acompanhamento de fenômenos sísmicos, esses pontos de observação poderiam reunir instrumentos capazes de gerar informações úteis tanto para a geofísica quanto para a ciência atmosférica. A equipe pretende agora testar a abordagem em outros furacões, já que Isaac atingiu a costa como uma tempestade de categoria 1 e provocou, durante cerca de 100 segundos, um deslocamento do solo inferior a 1 milímetro, comparável ao de um terremoto muito fraco e imperceptível às pessoas.
Tempestades mais intensas podem gerar sinais ainda maiores. O estudo cita os furacões Andrew, de 1992, e Michael, de 2018, ambos de categoria 5, como exemplos de sistemas que produziriam registros mais fortes e potencialmente mais consistentes para esse tipo de análise. A expansão da pesquisa também pode alcançar outros sistemas atmosféricos capazes de gerar ventos fortes, ampliando o alcance da metodologia.
Segundo os pesquisadores, a expectativa é que dados produzidos por redes de monitoramento já instaladas complementem as ferramentas disponíveis para o estudo das tempestades. Entre os possíveis usos estão o aprimoramento do acompanhamento da evolução dos furacões e o fornecimento de subsídios para decisões relacionadas à infraestrutura, à preparação para tempestades, à evacuação e à comunicação com a população. A proposta, portanto, não é substituir as técnicas existentes, mas somar uma fonte adicional de observação a um problema que envolve risco humano e elevados custos operacionais.
