O legado de duas guerras mundiais, exercícios de treinamento de fogo real e o descarte intencional de munições em águas costeiras por militares dos Estados Unidos e nações em todo o mundo causaram preocupação quando algumas dessas áreas são usadas para atividades recreativas e comerciais, como iniciativas de energia offshore.

Artilharia não detonada tem varrido as praias há anos, com um pescador surpreso cambaleando em um foguete da marinha de Rock Harbor, Massachusetts em abril de 2018. A preocupação adicional é que os produtos químicos dessas munições podem contaminar os lençóis freáticos.

Embora tenha havido muitos estudos sobre como as ondas e correntes movem as munições em ambientes arenosos, muitos dos locais onde essas munições preocupantes foram despejadas estão localizados em lodo, configurações enlameadas.

Por causa disso, o Art Trembanis da Universidade de Delaware e o candidato ao doutorado Carter DuVal queriam aprender como as munições não detonadas se movem nesta lama, ambientes estuarinos.

O projeto é financiado pelo Departamento de Defesa no âmbito do Programa de Desenvolvimento de Pesquisa Ambiental Estratégica (SERDP) e é um dos primeiros a examinar como munições não detonadas se movem nesses tipos de ambientes.

"Queríamos descobrir se nossas suposições e modelos de como parecemos estar vendo munições não detonadas se movendo em ambientes arenosos, se pudéssemos usar essas mesmas suposições em ambientes turvos, "disse Trembanis, professor associado do College of Earth da UD, Oceano e Meio Ambiente (CEOE). "Se não, precisamos mudar a forma como abordamos, modelamos e prevemos como eles podem se mover? "

De 1917 a 1970, os Estados Unidos descartaram ativamente as munições no oceano até que o Congresso pôs fim à prática.

Os pesquisadores da UD foram capazes de identificar mais de 100 locais de defesa usados ​​anteriormente que tinham alguma parte de seus limites acionados por marés, raso, estuários lamacentos.

"O objetivo geral é tentar ajudar a informar a gestão eficiente e segura desses sites conhecidos, "Trembanis disse por que a pesquisa é importante.

Site de teste de Delaware Bay

Como a Baía de Delaware é um dos maiores estuários da Costa Leste, serviu como um local de teste perfeito para seu estudo.

"A Baía de Delaware é um estuário raso, locais enlameados dentro dele, então, queríamos usar isso como um proxy para obter uma melhor compreensão da dinâmica envolvida com explosivos preocupantes em ambientes lamacentas, "disse DuVal, um aluno de doutorado na Escola de Ciências e Políticas Marinhas na CEOE.

Desde 2017, o grupo de pesquisa fez três implantações nas áreas rasas da Baía de Delaware.

Eles fabricaram substitutos de munições que eram semelhantes em características às munições reais, estabelecendo-se em três tamanhos diferentes. As munições fabricadas foram baseadas em informações do Departamento de Defesa e diretores de locais de defesa usados ​​anteriormente que identificaram as munições mais comumente usadas:morteiros de 60 e 81 milímetros e cartuchos de morteiros de 155 milímetros.

Essas munições variavam desde as muito pequenas, tamanho portátil, para uma munição média para uma que pesava quase 100 libras.

Os pesquisadores adicionaram sensores às munições fabricadas semelhantes aos sensores encontrados em telefones celulares - que registram quando eles estão se movendo usando um registrador de dados.

Eles também equiparam as munições fabricadas com sistemas de posicionamento VEMCO (VPS), o que lhes permitiu criar uma grade de receptores acústicos, colocar etiquetas acústicas em suas munições, e rastreá-los ao longo do tempo em alta frequência e alta fidelidade. Essas etiquetas acústicas permitiram obter precisões de até 20 centímetros de posicionamento.

Definindo as substitutas

Em 2017, com a ajuda da Equipe de Mergulho da Polícia do Estado de Delaware, liderado pelo Corp. Brian Greene, eles jogaram as mães substitutas em quatro metros de água e as deixaram lá por um mês. Nenhuma tempestade aconteceu, mas eles foram capazes de examinar o sistema e ver se ele estava funcionando bem, já que obtiveram localizações precisas de tags para os substitutos.

Na primavera de 2018, quatro Nor'easters intensos atingiram o local de estudo. Quando os mergulhadores recuperaram os substitutos, eles notaram a DuVal que as duas munições menores eram em grande parte, se não completamente, sepultado, enquanto as munições maiores estavam expostas em grandes poços de limpeza. (Um poço de limpeza é um buraco criado quando a água passa rapidamente por um objeto grande.) DuVal disse que os pesquisadores também puderam verificar isso com seus dados.

Eles também tiveram sorte, como as velocidades do vento eram eventos de nível superior e outlier em comparação com as últimas duas ou três décadas de dados de vento disponíveis.

Apesar de enterrar no lugar ou acabar em uma cova de limpeza, as munições não se moviam horizontalmente.

"O que estávamos vendo eram tempestades de alta energia que previmos que aconteceriam nesta região para aquela época do ano e não vimos nenhum movimento horizontal, "disse DuVal.

Quando eles deram uma olhada mais de perto em alguns dos dados de rastreamento acústico de um dos substitutos menores, eles viram que a energia de uma das tempestades era alta o suficiente para balançar para frente e para trás no lugar, mas ainda, mal se moveu.

Quando o grupo voltou no outono de 2018, eles foram novamente atingidos por algumas grandes tempestades, um dos quais derrubou sensores e moveu uma grande estrutura de instrumento que albergava seus sensores hidroacústicos 316 metros para o sudeste, completamente fora do local de estudo.

"Tivemos que pegar isso e redefinir as coisas no site, "disse DuVal." Quando fizemos isso, baixamos os dados e descobrimos que, apesar da estrutura do instrumento em movimento, as substitutas não se moveram. Eles começaram a enterrar. "

A pesquisa do grupo mostrou que durante quatro meses de implantações que capturaram seis eventos Nor'easter, os substitutos de munição que eles lançaram não se moveram. Eles apenas limparam e enterraram.

"Isso ainda representa um resultado interessante em termos de, como você os encontra depois de vasculhados e enterrados? ", disse DuVal.

Além do estudo liderado por Trembanis e DuVal, Jack Puleo, professor e catedrático associado do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UD, está conduzindo um estudo semelhante financiado pelo SERDP para mobilidade de munições na zona de swash, a zona de ação das ondas na praia, em locais arenosos.