A Densidade da Água do Mar
Dentro do mesmo princípio que nos levou a falar das correntes marítimas, afigura-se-nos que os conhecimentos de um mergulhador CMAS Three Star Diver ficarão mais completos se tiver a noção mais exata das causas que levam à alteração da densidade da água do mar. Durante a sua atividade, o mergulhador encontrará variações de densidade da água do mar cujas causas principais são a variação da temperatura e salinidade (concentração de sal dissolvido), parâmetros esses que analisaremos em seguida.
TEMPERATURA
Diferenças geográficas e sazonais na temperatura do mar determinam que os mergulhos sejam mais aprazíveis em determinadas regiões do globo do que noutras. Contudo, sobrepondo-se a estas situações climatéricas há rápidas variações de temperatura causadas pela mudança do tempo, sobre o mar.
O mecanismo mais regular é o ritmo diário de aquecimento e arrefecimento, mas as mudanças da velocidade do vento, humidade, temperatura do ar e céu encoberto também originam mudanças de temperatura do mar numa camada superficial cuja profundidade pode igualar a atingida pelo mergulhador.
O aspeto mais importante desta estrutura de temperaturas nesta camada superficial, a termoclina, já foi mencionado pela sua importância na limitação da profundidade das correntes produzidas pelo vento. Não há na realidade uma teoria satisfatória para explicar o desenvolvimento da termoclina; assim, para além da rápida constatação que a sua existência e forma dependem da modificação da turbulência do mar por gradientes de densidade, este capítulo apresentará uma descrição, e não uma explicação, dos seus principais aspetos.
Por definição, uma termoclina é uma zona de descontinuidade na variação da temperatura com a profundidade. Na termoclina, há uma mudança brusca de temperatura entre duas camadas de água.
Existe uma termoclina permanente de fraca intensidade, entre os 150 e os 900 metros de profundidade, nas latitudes médias de todos os oceanos do globo. Gradientes de temperatura muito mais acentuados desenvolvem-se perto da superfície, quer em termoclinas sasonais, que atingem o auge durante o Verão e desaparecem no Inverno, quer em termoclinas diurnas, que se formam muito perto da superfície durante o dia e desaparecem à noite. No Mediterrâneo, por exemplo, mudanças de temperatura de quatro ou cinco graus num espaço de poucos metros são comuns a profundidades de trinta metros ou menos (ver figura).
As curvas representadas na figura mostram uma temperatura quase constante desde a superfície até -30 metros, onde decresce rapidamente na termoclina de verão, a qual é um aspeto relativamente constante da estrutura das temperaturas.
A persistência das termoclinas mostra que se formam facilmente mas se dissipam com dificuldade. De facto, na generalidade crê-se que as termoclinas transitórias duram até que sejam eliminadas por uma corrente de convecção. Estas correntes originam uma grande mistura de águas e podem ter a duração de uma hora. No caso de uma termoclina diurna, o perfil de variação de temperatura mostra o resultado de uma intensa corrente de convecção durante a noite precedente. Normalmente é possível verificar-se as duas camadas de água misturando-se em redemoinhos de alguns centímetros de diâmetro.
Têm sido feitos consideráveis esforços para compreender a eliminação das termoclinas transitórias. Se a opinião corrente estiver correta, as termoclinas sazonais definem a máxima profundidade atingida pelas correntes de convecção numa dada altura do ano. Quando as massas de água acima e abaixo da termoclina se movem em direções diferentes, como acontece na maioria dos casos, elas podem transportar diferentes concentrações de plancton e outras suspensões; muitas vezes, nas regiões costeiras, a água acima da termoclina está muito turva devido à influência de esgotos, enquanto que na parte inferior, que vem de outra direção, existe boa visibilidade.
SALINIDADE
Com as exceções indicadas a seguir, a salinidade tem um papel pouco importante na causa das rápidas variações da densidade na camada superficial do mar. Como a solubilidade do sal varia muito pouco com a temperatura, as flutuações da temperatura do mar não têm influência na densidade da água.
As exceções, todas elas, resultam de mudanças na própria superfície do mar, havendo a considerar a evaporação, a congelação, a descongelação, a chuva e outras fontes de água doce.
EVAPORAÇÃO
O mar está a libertar continuamente vapor de água para a atmosfera, mas a velocidade de evaporação é consideravelmente mais rápida quando o ar está seco e quando há vento. A evaporação atinge um máximo quando se desenvolvem cristas de espuma nas ondas durante uma tempestade.
A evaporação aumenta a salinidade e consequentemente a densidade à superfície. Num mar turbulento e muito agitado, o sal formado pela evaporação é rapidamente dissolvido pelas águas, mas quando a mistura se faz lentamente (mar calmo), a camada densa de sal vai-se acumulando à superfície até dar início a uma corrente de convecção, quando toalhas de água muito salgada e com elevada densidade descem até encontrarem água fria com densidade igual. Como a evaporação é acompanhada de arrefecimento, a densidade à superfície atinge este valor crítico muito rapidamente.
CONGELAÇÃO
Quando a água do mar congela, grande quantidade de sal é rejeitado pelo gelo, o qual é rodeado consequentemente por água cuja salinidade e densidade vão aumentando. Mais uma vez isto pode originar correntes de convecção. O calor latente libertado durante a processo de congelação contraria o aumento de densidade, aquecendo a água.
DESCONGELAÇÃO
Quando o mar gelado começa a descongelar, forma como que um lago de água doce, que flutua no mar. Eventualmente a água doce mistura-se com a água do mar, mas até que tal aconteça as duas são separadas por uma haloclina, que é, em salinidade, o equivalente à termoclina.
CHUVA
Quando chove, neva ou cai granizo no mar, forma-se uma camada de água doce à superfície do mar originando uma haloclina temporária.
Outras fontes de água doce. São frequentemente encontradas haloclinas em estuários ou em saídas de esgotos onde a água corre para a superfície do mar.
Um fenómeno não menos frequente é a ocorrência de nascentes de água doce sob a superfície do mar. A água doce, menos densa, que corre para a superfície em toalhas contínuas, pode ser detetada da costa. Ocasionalmente os barcos detetam estas toalhas de água doce com as suas sondas pensando, erradamente, que estão em presença de baixios.