O som na água...

A ciência da acústica subaquática começou em 1490, quando Leonardo Da Vinci escreveu:

"Se pararmos o navio no mar, introduzirmos a extremidade de um tubo na água e colocarmos o ouvido na outra extremidade do tubo, ouviremos navios a grande distância de você."

A luz e o som são as duas vias principais de transmissão de informações, usadas na comunicação animal e humana. Contudo, no oceano, a luz não consegue penetrar mais que algumas centenas de metros na água, fazendo com que os animais tenham dificuldade em usar a visão para se guiarem dentro de água. Em contraste o som pode propagar-se por longas distâncias.

Porque é que o som se propaga melhor na água que a luz?
Tanto a luz como o som propagam-se através de ondas. No entanto, a luz sendo uma forma de energia electromagnética, propaga-se melhor através do vácuo, e cada vez pior à medida que a densidade aumenta. Já o som propaga-se melhor com o aumento de densidade.

Qual a velocidade a que o som se propaga?
O som propaga-se a 1500 m/s na água marinha, ou seja, aproximadamente 15 campos de futebol num segundo. No ar move-se mais lentamente, a cerca de 340 m/s (apenas 3 campos de futebol).

Como é que o som se consegue propagar por longas distâncias no oceano?
Existe um canal no oceano que permite que sons de baixa frequência se propaguem por longas distâncias. Este canal é chamado canal Sound Fixing And Raging, ou SOFAR. O som é como que aprisionado no canal SOFAR porque as ondas sonoras são constantemente inclinadas ou refractadas para o mínimo acústico.



História do canal SOFAR

Na Primavera de 1944, Maurice Ewing e J. Worzel, partiram no navio de investigação Saluda para testar a teoria que o som de baixa frequência estava apto a propagar-se por longas distâncias no oceano profundo. Um hidrofone foi pendurado no R/V Saluda. Um segundo navio largou um explosivo pronto a explodir no oceano profundo a mais de 900 milhas do hidrofone do R/V Saluda. Erwing e Worzel ouviram, pela primeira vez, um som característico duma transmissão SOFAR, consistindo numa série de pulsos até ao seu climáx.

A Marinha dos E.U.A., depressa se apercebeu que capacidade do som de baixa frequência em se propagar por longas distâncias no oceano profundo, poderia ser utilizada para diminuir o intervalo no qual os submarinos podiam ser detectados. Em grande segredo durante os anos 50, na altura da guerra fria com a União Soviética, a Marinha dos E.U.A. lançou um projecto com o nome Jezebel. Uma colecção de hidrofones foram dispostos no fundo oceânico e ligados a cabos, por sua vez ligados a centros de processamento de dados na costa. Este sistema, teve muito sucesso na detecção e rastreio dos submarinos bastante barulhentos da União Soviética.

Nos inícios dos anos 60 a Marinha dos E.U.A. experimentou o uso deste mecanismos como uma ferramenta de salvamento. Os sobreviventes de um avião abatido, lançariam um pequeno explosivo de forma a este explodir no canal de som. O tempo de chegada do sinal em várias estações de audição na costa, seria utilizado para calcular uma posição do avião. Este projecto foi denominado SOFAR.

Actualmente... Os flutuadores RAFOs

A palavra RAFOs é SOFAR escrido ao contrário. Basicamente, o funcionamento é muito semelhante mas ao contrário... enquanto que no SOFAR o próprio mecanismo emite o som que é recebido por hidrofones dispostos ao longo da costa em sítios conhecidos, no sistema RAFOs várias fontes sonoras são colocadas no oceano, emitindo sons que os flutuadores RAFOs recebem. Ao serem transportados pelas correntes e ao receberem os sinais sonoros, permitem o conhecimento da sua localização. Em grandes números, estes flutuadores são usados para mapear as correntes oceânicas numa grande área, permitindo trajectórias de elevadas resolução.

Exemplo de um mapeamento de correntes com RAFOs (foram largados na costa do Algarve)