O incrível fenômeno das marés: uma onda oceânica

Atualizado: 6 de nov. de 2020

Autores: Raphaela A. Duarte Silveira, Douglas F. Peiró, Thais R. Semprebom, Juliane S. Freitas, Julia R. Salmazo e Rodrigo Ilho

Foto mostrando uma marina com maré baixa, em que muitos barcos estão atolados no substrato. Do lado direito, há o cais, uma casa e algumas árvores.

Maré baixa em uma marina. Fonte: christels/Pixabay.



Quem nunca se deparou com o termo ‘maré’ quando foi à praia? “A maré está baixa agora” ou então “a maré está subindo”. Mas como saber isso? E para quê?


As marés são muito importantes, não só biologicamente, mas também economicamente. Você sabia que para um navio entrar em um porto é necessário saber se a maré está alta ou baixa? Que se você quiser dar um passeio pela praia precisa ter alguma noção sobre marés, caso contrário pode ficar ilhado depois de algum tempo? Isso sem falar que as marés são fatores limitantes para a sobrevivência das espécies em costões rochosos, praias arenosas e manguezais. Só com essas perguntas já dá para perceber que as marés são muito importantes em nosso cotidiano!


Se quer saber o que elas são, como ocorre o regime de marés e muito mais… Vamos lá!



A MARÉ É UMA ONDA?


A maré é um tipo de onda oceânica. Toda onda oceânica possui três características que as diferenciam, sendo elas: comprimento de onda, força perturbadora e força restauradora. Mas o que é isso?


O comprimento de onda é a distância entre duas cristas (o ponto mais alto da onda). No caso das marés, o comprimento de onda corresponde à metade da circunferência da Terra. A força perturbadora é a energia que faz com que a onda oceânica se forme; a restauradora é a força dominante que achata a superfície da água depois da formação da onda. Para as marés, a força perturbadora consiste na atração gravitacional e na rotação da Terra, enquanto que a restauradora é a gravidade.


Ilustração mostrando o desenho de uma onda, em que há 3 cristas acima da reta e 3 vales abaixo da reta. a distância entre a reta e a crista é chamada de amplitude.

A distância entre duas cristas é o comprimento de onda. Fonte: Fisicaja/Wikipedia (CC BY-SA 4.0).



ATRAÇÕES GRAVITACIONAIS QUE GERAM AS MARÉS


As marés são alterações periódicas na altura da superfície do oceano em determinado lugar. Ou seja, há uma oscilação no nível da água do mar, tanto acima quanto abaixo da altura média. Essas alterações ocorrem devido à atração gravitacional exercida pela Lua sobre a Terra e, em menor escala, pelo Sol sobre a Terra. Embora a massa da Lua seja menor que a do Sol, ela tem maior influência sobre as marés, uma vez que se situa mais próxima da Terra.


Para explicar como as marés ocorrem, há duas teorias: a teoria do equilíbrio, que lida com a posição e a atração da Terra, da Lua e do Sol, considerando os oceanos com profundidade uniforme; e a teoria dinâmica, que considera a presença dos continentes e a profundidade variável dos oceanos.



TEORIA DO EQUILÍBRIO


Para entendermos essa teoria, vamos conhecer um pouco sobre o sistema Terra-Lua. Sabemos que esse sistema está em equilíbrio devido a duas forças opostas: a gravidade, que atrai ambos os astros para a mesma direção, e a inércia, também conhecida como força centrífuga, que os mantém separados.


Ilustração mostrando do lado esquerdo a Terra e nas duas extremidades horizontais, temos uma elipse formando os bulbos de maré. Do lado direito da imagem, temos a Lua.

A Lua atrai o oceano em direção a ela por meio da força gravitacional (setas vermelhas). As setas amarelas indicam a força centrífuga causada pela rotação da Terra ao redor do centro de massa do sistema Terra-Lua. A combinação das duas forças forma os bulbos de maré. Fonte: adaptado de Jip 26/WikimediaCommons (CC BY-SA 3.0).



Sendo assim, a gravidade da Lua atrai a superfície do oceano em sua direção e a força centrífuga gerada pelo movimento do sistema Terra-Lua cria uma força oposta, resultando em dois bulbos de maré. De acordo com a teoria do equilíbrio, esses bulbos tendem a ficar alinhados com a Lua à medida que a Terra gira em torno do seu eixo. As marés altas seriam nos bulbos e as marés baixas seriam nas cavas, ou seja, na região entre os bulbos.


Ilustração da Terra com os bulbos de maré na parte inferior e na parte superior o desenho da lua.

Bulbos formados pela força da gravidade da Lua e da força centrífuga da Terra, formando a maré alta. As marés baixas estão localizadas nas cavas, ou seja, entre os bulbos. Fonte: adaptado de Chriswick Chap/Wikipedia (CC BY-SA 3.0).



Mas para considerar as marés lunares nesse sistema, é preciso lembrar que um dia lunar tem 24 horas e 50 minutos. Assim, a Lua está ‘acima’ do mesmo ponto de referência na Terra 50 minutos mais tarde a cada dia, resultando na maior maré também 50 minutos mais tarde todos os dias. Outra característica a se considerar é o fato de tanto a Lua quanto o Sol não permanecerem exatamente sobre a linha do Equador, movendo-se todo mês 28,5° acima e abaixo do Equador. Assim, tanto as marés lunares quanto as solares podem sofrer algumas variações.


Ilustração mostrando o ciclo da maré através da rotação da lua e da Terra. Na imagem temos o desenho da Terra com um boneco em cima na posição 12 , como se fosse um relógio e a Lua acima desse boneco. Oito horas depois em outro desenho o boneco, na posição 8 desse relógio e a lua um pouco deslocada para a esquerda. Em um terceiro desenho da Terra, o boneco está na posição 4 do relógio e a lua um pouco mais deslocada para a esquerda, como se na posição 11 do relógio. Por fim, o boneco está novamente na posição 12 do relógio e a lua está mais afastada para o lado esquerdo. O que indica que a próxima marécheia será 50 minutos depois no dia seguinte.

O movimento do boneco na Terra corresponde a um dia solar (24 horas). Observe que ao completar esse tempo, ele não está mais sob a Lua. Todos os dias a Lua se move o correspondente a 50 minutos para leste. Por isso o dia lunar possui 24 horas e 50 minutos e as marés lunares chegam 50 minutos mais tarde a cada dia. Fonte: adaptado de Theresa Hudson.



TIPOS DE MARÉS


Podemos dividir as marés quanto a sua amplitude em dois tipos: as marés de sizígia ou vivas e as marés de quadratura ou mortas.


  • Marés de Sizígia: ocorrem nas ocasiões em que o Sol, a Terra e a Lua estão alinhados. Nesse caso há a sobreposição das marés lunares e solares e, consequentemente, temos as marés altas ainda mais altas e as marés baixas ainda mais baixas. As marés de sizígia ocorrem a cada duas semanas, correspondendo às luas cheia e nova.