Experiência científica nos Países Baixos revela resistência de sapal a 21 horas de ondas de tempestade

Para percebermos como as nossas costas poderão resistir a condições extremas, precisamos de experiências científicas igualmente extremas.

Uma equipa dos Países Baixos levou esse desafio mais longe para demonstrar a capacidade física dos sapais perante enormes sobrelevações de tempestade.

O engenheiro hidráulico Pim Willemsen e os seus colegas retiraram 306 metros quadrados de um sapal verdadeiro da costa do mar de Wadden e transplantaram-nos para o Delta Flume, o maior gerador de ondas do mundo. Durante 21 horas, submeteram depois o «sapal» a uma sequência incessante de ondas de tempestade.

«Escolhemos este método bastante invulgar porque as condições que queríamos testar, e para as quais os diques nos Países Baixos são concebidos, simplesmente não acontecem muitas vezes no terreno», explicou Willemsen ao ScienceAlert.

«Os diques são concebidos para resistir a uma tempestade que, estatisticamente, ocorre uma vez a cada vários milhares de anos. Não podemos esperar que isso aconteça no terreno, por isso tivemos de levar o sapal até à tempestade.»

Os resultados são publicados hoje na revista Nature.

Como o sapal chegou ao gerador de ondas

Preparar uma experiência desta dimensão não foi tarefa fácil. Os investigadores tiveram especial cuidado para garantir que os blocos de sapal chegavam à máquina de ondas em condições praticamente idênticas às originais.

Os blocos foram retirados da reserva natural de Peazemerlannen em setembro e outubro de 2023. Cada um pesava entre 3.000 e 6.000 quilogramas e incluía uma porção de solo com 0,4 a 0,7 metros de profundidade, juntamente com a vegetação que aí crescia: sobretudo Elymus athericus, algumas espécies de Atriplex e Aster tripolium.

A equipa transportou os blocos num camião fechado, para evitar que o vento os desfizesse durante o percurso de cerca de 250 quilómetros até ao Delta Flume, em Delft. Também acompanhou atentamente o seu peso, para garantir que não secavam pelo caminho.

Sapais e diques na proteção dos Países Baixos

Todo este esforço mostra a importância que os Países Baixos atribuem ao controlo das cheias. Com um quarto do território abaixo do nível do mar, o país esteve sempre exposto a inundações, em especial durante sobrelevações de tempestade. Grande parte desse risco é atenuada por um sistema de diques, muros marítimos e barragens conhecido como Obras do Delta.

Ao longo da história, estas medidas «cinzentas» de proteção contra inundações funcionaram relativamente bem, mas as condições estão a mudar.

Os seres humanos continuam a queimar combustíveis fósseis, libertando gases com efeito de estufa para a atmosfera. Esses gases retêm enormes quantidades de calor e estão a alterar profundamente os sistemas climáticos da Terra.

O clima está a tornar-se mais quente, mais ventoso e mais tempestuoso. As sobrelevações de tempestade elevam a água muito acima dos níveis para os quais foi construída a maior parte das infraestruturas, e prevê-se que a situação piore nas próximas décadas.

«As estruturas de engenharia rígidas são estáticas e não se adaptam a um ambiente em mudança», escrevem Willemsen e a sua equipa.

Os sapais, pelo contrário, são um pouco mais flexíveis, como demonstra a experiência no Delta Flume. Se forem mantidos intactos, podem dissipar a energia das ondas antes de estas chegarem às estruturas construídas.

A resistência do sapal às ondas de tempestade

«O sapal no canal foi exposto a ondas de altura crescente, de 0,75 metros até 2 metros», disse Willemsen ao ScienceAlert.

«Dependendo do local e das condições locais, estes são níveis de água e condições potenciais de ondulação que ocorrem uma vez a cada cem a vários milhares de anos.»

Willemsen esperava que o sapal ajudasse a absorver parte da energia das ondas. Ainda assim, surpreendeu-o que, após 21 horas de impacto constante, tivesse perdido apenas 7 milímetros de sedimento.

Depois da primeira sequência de ondas, perderam-se 33% da biomassa da vegetação acima do solo, e os danos aumentaram à medida que a exposição prosseguiu. Ao fim de 21 horas, restavam cerca de 20–25% da biomassa original acima do solo. O comprimento dos caules diminuiu 47%.

A vegetação sofre danos, mas, ao contrário de um dique de betão, pode voltar a crescer depois de uma tempestade.

«Isto mostra que a vegetação pode contribuir para atenuar as ondas numa grande variedade de condições», afirmou Willemsen.

«O sapal é ainda mais resistente do que prevíamos.»

Há, contudo, limites para aquilo que se pode esperar dos sapais. A sua eficácia foi maior em sistemas de baixa energia, com ondas até 1 metro, nos quais reduziram a energia das ondas em até 50%. Em sistemas de elevada energia, com ondas superiores a 1 metro, a atenuação não ultrapassou 10%.

Nos Países Baixos, a recuperação e a conservação de sapais poderiam ser usadas em conjunto com os diques. Poderiam até ajudar a poupar custos, ao reduzir a necessidade de reconstruir ou elevar as infraestruturas de proteção contra inundações.

«À escala mundial, isto mostra que existe um grande potencial para incluir o sapal e a sua vegetação em planos de proteção costeira, como uma defesa costeira híbrida que combina diques e muros marítimos com um ecossistema costeiro», disse Willemsen.

A investigação foi publicada na revista Nature.

Este artigo foi verificado por Rachel Garner e editado por Fiona MacDonald. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detetar algum erro, informe-nos.