Os pesquisadores dos Grandes Lagos estão estabelecendo uma rede experimental de sensores de pressão do ar ao redor dos lagos Michigan e Erie para ver se eles podem detectar ondas "meteotsunami" potencialmente prejudiciais.

O financiamento para o projeto piloto foi fornecido pelo Cooperative Institute for Great Lakes Research (CIGLR), com sede na Universidade de Michigan, que recebe apoio financeiro da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional.

Os 29 sensores na extensa rede procurarão mudanças abruptas na pressão do ar - frequentemente associadas a uma linha de tempestades de verão em movimento rápido - que podem desencadear a formação de meteotsunami. O sistema de baixo custo usa uma combinação de sensores recém-instalados e instrumentos existentes em bóias de pesquisa e em estações meteorológicas costeiras.

Meteotsunamis são ondas impulsionadas por tempestades semelhantes em alguns aspectos aos tsunamis gerados por terremotos, embora meteotsunamis sejam muito menos destrutivos do que os maiores tsunamis sísmicos. Na média, cerca de 100 meteotsunamis ocorrem a cada ano nos Grandes Lagos, embora a maioria tenha um pé ou menos de altura e seja pequena demais para notar.

Um meteotsunami é diferente de um seiche, outro tipo de onda potencialmente perigosa que ocorre nos Grandes Lagos.

Em raras ocasiões, grandes meteotsunamis dos Grandes Lagos são conhecidos por causar danos à propriedade, ferimentos e até mortes. Em junho de 1954, uma onda de 3 metros que agora se acredita ser um meteotsunami atingiu a costa do Lago Michigan perto de Chicago, varrendo várias pessoas do cais e matando sete.

Na última década, esforços para desenvolver um sistema de alerta de meteotsunami foram prejudicados pela necessidade de tempo real, dados de alta frequência. O novo projeto piloto aborda esse desafio técnico com uma rede de 29 sensores, cada um fazendo uma medição de pressão de ar por minuto.

"Outro meteotsunami destrutivo pode acontecer nos Grandes Lagos amanhã, e não estamos prontos para isso, "disse o pesquisador-chefe do projeto, Ed Verhamme da LimnoTech, uma empresa de engenharia e ciência ambiental com sede em Ann Arbor. "Esses fundos de resposta rápida do CIGLR nos permitirão agir rapidamente para obter o tipo de observações necessárias para alertar o público sobre esse perigo frequentemente esquecido.

A chave para detectar os precursores atmosféricos de um meteotsunami é a capacidade de detectar mudanças fugazes na pressão do ar que podem durar apenas alguns minutos. Mas os sensores de pressão barométrica na maioria das boias meteorológicas dos Grandes Lagos operadas pelo governo dos EUA e estações meteorológicas costeiras relatam medições em tempo real apenas uma vez a cada 10 a 15 minutos, disse o cientista físico da NOAA Philip Chu, membro da equipe de pesquisa do projeto piloto.

"Uma medição a cada 10 minutos ou mais simplesmente não é frequente o suficiente para ser capaz de detectar a maioria desses eventos, "disse Chu, que trabalha no Laboratório de Pesquisa Ambiental dos Grandes Lagos em Ann Arbor. "Precisamos de medições de alta frequência, e os instrumentos devem relatar em tempo real para oferecer capacidade de previsão. "

No projeto-piloto financiado pelo CIGLR, cada sensor na rede envia dados em tempo real para um sistema central de gerenciamento de dados. Dez dos sensores estão em boias existentes de propriedade da LimnoTech e de várias universidades, e 10 estão em estações meteorológicas existentes na costa operadas pela WeatherFlow Inc.

Quatro novos sensores de baixo custo foram instalados ao longo da costa do Lago Michigan em Wisconsin neste verão, e mais cinco serão instalados ao longo dos lagos Michigan e Erie neste outono. Os novos sensores estão sendo adicionados em locais como o lançamento de barcos, marinas e parques.

"Você não precisa gastar US $ 800 por um sensor de pressão de ar quando um sensor muito mais barato faz a mesma coisa, "Disse Verhamme." Podemos colocar um sensor de pressão em um poste de luz no estacionamento de uma marina ou no lançamento de um barco. O resultado final desse esforço serão medições chegando uma vez por minuto de 29 estações. "

Financiamento de resposta rápida de US $ 11, 900 do CIGLR pagou pelos novos sensores, para modificações em programas de computador nas bóias, e para criar o sistema de gerenciamento de dados.

Dados de muitas das estações já estão sendo coletados e analisados. O primeiro teste da rede completa de 29 estações começará na próxima primavera. As observações do nível de água dos Grandes Lagos e um modelo hidrodinâmico serão usados ​​para testar a precisão das previsões da rede.

“Este projeto mostra o poder de institutos cooperativos como o CIGLR, "disse o diretor do CIGLR, Bradley Cardinale, professora da Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade da U-M. "Ajudamos a NOAA a desenvolver parcerias com universidades, empresas privadas e organizações não governamentais que podem mover rapidamente pesquisas importantes para aplicações que ajudem a sociedade. "

O rápido aumento do nível da água durante um meteotsunami pode acontecer dentro de alguns minutos a uma hora. Mudanças repentinas no nível da água podem pegar as pessoas desprevenidas nos cais e nas praias, danificar a propriedade à beira-mar, interromper as atividades marítimas, criar forte, correntes perigosas, e pode até interromper a operação de usinas de energia costeira, de acordo com NOAA.

No passado, alguns meteotsunamis foram identificados erroneamente como ondas estranhas, maremotos ou seiches, disse Chu da NOAA. Um seiche é uma oscilação rítmica da água em um lago ou corpo parcialmente fechado, como uma versão em grande escala da água espirrando para frente e para trás em uma banheira.

Ventos e mudanças na pressão atmosférica podem contribuir para a formação de seiches e meteotsunamis. Contudo, os ventos são normalmente mais importantes para a formação de seiche, enquanto as mudanças de pressão muitas vezes desempenham um papel substancial na geração de meteotsunamis, de acordo com NOAA.

Se o novo projeto piloto for bem-sucedido, a meta de longo prazo seria incorporar um alerta de meteotsunami ou declaração de advertência ao sistema de alerta do Serviço Meteorológico Nacional existente para proteger os cerca de 30 milhões de pessoas que vivem ao longo da costa dos Grandes Lagos, Disse Chu.

"Se pudermos mostrar que esta abordagem é viável e que podemos realmente detectar meteotsunamis com antecedência, então, poderia ser possível reformar ou atualizar instrumentos na maioria das estações costeiras para obter alta frequência, medições em tempo real, " ele disse.