Las olas que cruzan el océano son cada vez más extremas. Estas olas extraordinarias de las profundidades marinas, sobre las que se sabe poco, pueden llegar a ser cuatro veces más pronunciadas de lo que se creía posible. Así lo demuestra una investigación de la Universidad Técnica de Delft y otras universidades publicada hoy en Nature.
Hace mucho tiempo circulaban historias sobre misteriosas olas gigantescas que parecían surgir de la nada e incluso volcaban grandes barcos. El carácter mítico pasó a la historia cuando se registró por primera vez una ola gigantesca de este tipo en la plataforma Draupner en el Mar del Norte.
En 2018, Ton van den Bremer y sus colegas de las universidades de Edimburgo y Oxford lograron imitar por primera vez esta onda de Draupner en el laboratorio, lo que les dio la oportunidad de estudiar la onda de cerca y les permitió obtener información inesperada.
¿Cómo se producen las ondas cruzadas?
En determinadas condiciones marinas, las olas se forman en múltiples direcciones. Esto puede ocurrir cuando dos mares se encuentran o cuando los vientos cambian de dirección, como en el caso de un huracán. Cuando las olas de dos direcciones convergen, se crea una ola cruzada, siempre que las direcciones estén lo suficientemente separadas. El estudio también muestra que cuanto más separadas estén las direcciones, más alta puede llegar a ser la ola cruzada.
Las olas que se mueven rompen en un límite determinado y luego alcanzan su inclinación máxima. El estudio muestra que las olas con una gran dispersión direccional pueden llegar a tener una inclinación hasta un ochenta por ciento mayor que este límite antes de comenzar a romper. Por lo tanto, estas olas pueden llegar a ser casi el doble de altas que las olas de banda – antes de comenzar a romper.
Onda rodante (l) y onda con alta dispersión direccional (r).
Hinchazón al romperse
Los investigadores se toparon con otro fenómeno inusual que rompe con las teorías existentes y que, según Van den Bremer, no tiene precedentes: -Cuando una ola empieza a romper, se forma una cabeza blanca y, por lo general, no hay vuelta atrás. Pero si una ola con una gran extensión direccional empieza a romper, la ola puede seguir creciendo. -La investigación muestra que estas enormes olas, durante el proceso de ruptura, pueden llegar a tener el doble de pendiente, lo que ya era el doble del límite original. Así, sumadas, las olas pueden llegar a ser cuatro veces más inclinadas de lo que se creía posible.
Daños a estructuras marinas
El conocimiento de que las olas que llegan desde múltiples direcciones pueden llegar a ser hasta cuatro veces más grandes de lo que se pensaba puede proporcionar una guía para hacer más seguras las estructuras marinas. “La tridimensionalidad de las olas se suele pasar por alto en el diseño de turbinas eólicas marinas y otras estructuras. Nuestros hallazgos sugieren que esto conduce a diseños menos fiables”, dijo Mark McAllister de la Universidad de Oxford, quien dirigió los experimentos y ahora trabaja como investigador principal en Wood Thilsted.
Gracias a los innovadores sensores verticales es posible realizar mediciones 3D precisas de las olas.
Innovación en el método de medición 3D
Los descubrimientos se deben al desarrollo de un método de medición en 3D en el laboratorio FloWave. “Los métodos 2D habituales para examinar las olas no eran adecuados”, afirma Van den Bremer. El grupo de investigación diseñó una nueva forma de obtener una imagen en 3D de las olas. Ross Calvert, de la Universidad de Edimburgo: “Por primera vez, logramos medir la altura de las olas con una resolución espacial tan alta en un área tan grande. Esto nos permitió comprender muchos más detalles de la compleja ruptura de las olas”.
El consorcio de investigación es una colaboración entre la Universidad de Oxford, la Universidad de Edimburgo, la Universidad de Manchester, el University College de Dublín, la Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay y la TU Delft. Los resultados se publicaron en Nature el 18 de septiembre de 2024.
ML McAllister, S. Draycott, R. Calvert, T. Davey, F. Dias y TS van den Bremer. 2024. Rotura de olas tridimensional. Naturaleza.
