Enormes sistemas de massas de água em rotação - chamados de giros - se formam em oceanos e grandes lagos. Dois laboratórios EPFL, trabalhando com a Universidade da Califórnia, Davis, estão usando um planador subaquático para explorar um desses giros no Lago de Genebra e aprender mais sobre como isso afeta a estrutura tridimensional do ecossistema aquático.

Em uma primeira vez para o Lago de Genebra, os pesquisadores estão prestes a obter uma visão sem precedentes sobre a influência dos giros na ecologia do lago, graças a um planador subaquático emprestado dos Estados Unidos. O veículo amarelo de duas asas, que é capaz de mergulhar para 1, 000 metros abaixo da superfície do oceano, fará medições da turbulência do Lago de Genebra por várias semanas.

O oceano gira, que são alimentados pelo vento e pela rotação da Terra, têm centenas de quilômetros de diâmetro. Através da força centrípeta, como um exemplo, eles transformam resíduos de plástico no oceano em enormes vórtices de lixo.

Os giros também ocorrem no Lago de Genebra, o resultado da forma topográfica do lago e do vento predominante ao longo de seu eixo. De junho a outubro, dois giros, cada um com cerca de 10 quilômetros de diâmetro, freqüentemente se formam nas partes mais largas do lago a sudoeste de Morges e a sudeste de Lausanne. Os pesquisadores decidiram estudar o primeiro, onde há menos barcos ao redor que podem colidir com o planador sempre que ele emergir.

Ainda temos muito que aprender sobre giros. Basta perguntar a Alexander LeBaron Forrest, professor da Universidade da Califórnia, Davis, e um dos maiores especialistas neste campo. Ele liderou vários projetos de pesquisa em giros ao redor do mundo usando robôs autônomos. Ele também coletou dados em Lake Tahoe, na Califórnia, que é semelhante ao Lago de Genebra em vários aspectos. "Nosso objetivo é medir a turbulência em giros com a maior precisão possível, para que possamos aprender mais sobre como a hidrodinâmica afeta o ambiente do lago. "

O que o giro na extremidade leste do Lago de Genebra agita no meio do lago e leva à margem do lago?

Qual é o seu impacto sobre os nutrientes que puxa para a superfície ou para as profundezas? Que papel ele desempenha na oxigenação da superfície da água? Quanta clorofila ele contém? Oscar Sepúlveda, do Laboratório de Física de Sistemas Aquáticos da EPFL (APHYS), espera identificar o impacto do giro na camada de fitoplâncton que se forma a cada verão nas águas do lago:"Gostaria de saber se a mistura turbulenta causada pelo giro afeta a estrutura e distribuição do fitoplâncton no lago."

Para responder a todas essas perguntas, foi necessária a expertise de Alcherio Martinoli que chefia o Programa de Doutorado em Robótica, Sistemas de controle e inteligência (DISAL), mas também uma bateria de sensores integrados em seus próprios robôs. Isso inclui um sensor de temperatura de alta frequência miniaturizado implementado nos laboratórios da EPFL pela Hydromea, uma das startups da escola.

“Costumávamos coletar dados anexando sensores a um perfilador e jogando-os direto na água de um barco. Aprendemos muito sobre turbulência e troca com o sedimento usando essa técnica, mas, infelizmente, apenas em locais específicos. Com este planador avançado da UC Davis, seremos capazes de cobrir áreas muito grandes dentro do giro, "diz Johny Wüest, que chefia o laboratório APHYS e também é pesquisador em Física Aquática no Instituto Federal Suíço de Ciência e Tecnologia Aquática (Eawag).

O planador pode operar de forma autônoma por vários dias de cada vez, surgindo a cada quatro horas para transmitir alguns de seus dados por meio de uma conexão de satélite. Uma vez que não é automotor, o planador não interfere nas medições que faz. Pode descer a uma profundidade máxima de 250 metros no Lago de Genebra, movendo-se para cima e para baixo à medida que desliza, mudando seu centro de gravidade e a posição de suas baterias. Este caminho yo-yo significa que ele pode coletar dados vertical e lateralmente ao longo de sua jornada de muitos km de comprimento.