En forma de estera, cuboides, Trayectoria especial de la deriva de la esfera y el cubo (sólida), Trayectoria modelada de Maxey-Riley (discontinua), y el área abarcada por las trayectorias de Maxey-Riley. Crédito:Maria Josefina Olascoaga
Adquirir una mejor comprensión de cómo los objetos se desplazan a la deriva en el océano es importante para una amplia gama de usos, como rastrear algas, predecir la ubicación de los restos y escombros y enfocarse mejor en cómo limpiar la basura del océano. La mayoría de las formas en que los investigadores modelan tales movimientos se han elaborado pieza por pieza y carecen de un enfoque sistemático. Un nuevo esfuerzo busca ofrecer una alternativa más clara.
Los investigadores han publicado los resultados de un experimento destinado a rastrear diferentes objetos a medida que se desplazan en la corriente de Florida. una corriente oceánica térmica que fluye desde el Estrecho de Florida alrededor de la Península de Florida y a lo largo de la costa sureste de los Estados Unidos antes de unirse a la Corriente de la Corriente del Golfo cerca de Cabo Hatteras. Usando datos satelitales, el grupo desarrolló un nuevo modelo de cómo los objetos se desplazan en función de los resultados y ha podido controlar cuatro tipos de boyas personalizadas o vagabundos durante una semana.
La autora principal, Maria Josefina Olascoaga, dijo que ella y su grupo están entre los primeros en aplicar el marco Maxey-Riley al campo de la oceanografía y ver sus amplias implicaciones para muchas ramas de las ciencias oceánicas. Hablan de su trabajo en la Física de fluidos .
"En la actualidad, hay esfuerzos destinados a limpiar la mayoría de basura plástica en el océano, "dijo Olascoaga." El éxito de esos esfuerzos se beneficiaría enormemente de nuestro trabajo, ya que proporciona los medios para diseñar estrategias de limpieza de manera efectiva al permitirle a uno identificar mejor las regiones dentro de los grandes parches de basura donde se congrega la basura ".
Determinar cómo se mueven los objetos en un fluido que fluye ha sido notoriamente difícil. Después de casi un siglo de investigación, el marco de Maxey-Riley se ofreció en la década de 1980 para resolver la ecuación de flujo de fluidos con límites móviles y se ha convertido en una herramienta importante en el estudio del movimiento de partículas en dinámica de fluidos.
En diciembre de 2017, los investigadores lanzaron cuboidal, esférico, vagabundos diseñados en forma de placa y en forma de estera en las aguas de la costa de Florida, cada uno de aproximadamente 1 pie cúbico de tamaño y equipado con un rastreador GPS que hacía ping a los satélites cada seis horas.
El vagabundo especial en forma de alfombra fue diseñado para imitar las propiedades del sargazo, una macroalga que ha sido implicada en malos olores, decoloración del suministro de agua y oxidación del metal en las costas del Caribe.
El grupo se centró en cómo varias variables afectaron la inercia de cada boya a lo largo del tiempo, incluyendo radio, forma, flotabilidad y profundidad de inmersión. Desde allí, descubrieron que la flotabilidad de una boya tenía el mayor efecto en su trayectoria en el océano.
Olascoaga espera que el trabajo del grupo inspire a otros a utilizar datos experimentales para modelar los océanos del mundo. El grupo espera explorar más a fondo los movimientos de las macroalgas de sargazo.