Pesquisadores revelam o segredo das ondas gigantes: veja como esses monstros do mar se formam.

Novas leituras de dados de medição do Mar do Norte e modelos atuais com IA (AI) estão mudando o entendimento sobre um velho temor do oceano: por trás das temidas ondas monstruosas não há nada de místico, e sim uma combinação de efeitos físicos bem caracterizáveis. E isso abre uma possibilidade prática: reconhecer essas ondas extremas com antecedência e reduzir de forma significativa os danos no mar.

Quando o oceano vira uma parede

Há séculos, marinheiros relatam “paredões” de água que surgem de repente, chegam a ser duas vezes mais altos do que as ondas ao redor e desaparecem em instantes. Por muito tempo, isso foi tratado como exagero de bordo. Só a partir da década de 1990 ficou evidente: essas ondas extremas existem - e têm força para deformar estruturas de aço como se fossem palitos.

O caso mais conhecido ocorreu em Draupner, no dia 1º de janeiro de 1995. Na ocasião, uma plataforma de medição no Mar do Norte registrou uma única onda com mais de 25 metros de altura, bem acima do que os modelos da época consideravam plausível. Desde então, a ciência tenta responder à pergunta central: como uma onda assim consegue se formar?

"Ondas monstruosas não são uma violação das leis da natureza - são a sua radical intensificação."

Por que os modelos antigos não davam conta

Explicações anteriores para ondas extremas costumavam recorrer a instabilidades “exóticas”, observadas sobretudo em tanques de laboratório. Ali, as ondas tendem a se deslocar de maneira ordenada em uma direção, com uma distribuição de energia relativamente simples. No mar aberto, o cenário é outro: trens de ondas chegam de diferentes direções, se sobrepõem, se cruzam e interferem uns nos outros em um regime muito mais caótico.

Foi nesse ponto que um grupo liderado pelo pesquisador Francesco Fedele, do Georgia Institute of Technology, decidiu seguir um caminho mais direto. Em vez de apostar em novas teorias abstratas, a estratégia foi objetiva: dados, dados e mais dados.

18 anos do Mar do Norte em “time-lapse”

Os pesquisadores acessaram séries de medições realizadas perto da plataforma Ekofisk, no Mar do Norte. Ao longo de 18 anos, sensores registraram continuamente o estado do mar - no total, 27.500 conjuntos de dados, sempre em blocos de 30 minutos.

Com essa base gigantesca, foi possível observar como o oceano realmente “respira”: sem idealizações e sem suavizações, com todo o seu sobe-e-desce irregular. A questão-chave era simples: ondas monstruosas são apenas raridades estatísticas, ou fazem parte da física cotidiana das ondas?

Ao aplicar métodos modernos de análise, o resultado foi claro: essas ondas se comportam de forma bem menos “sobrenatural” do que a fama sugere.

Como uma onda monstruosa se forma

Focalização: quando ondas se encontram

Um componente essencial é a chamada focalização linear. A lógica é direta: várias ondas individuais, com velocidades diferentes e vindas de direções distintas, podem se reforçar em um mesmo ponto. Quando o topo de uma onda coincide com o topo de outras, as alturas se somam e formam um pico excepcional.

• Trens de ondas convergem a partir de direções diferentes.
• Algumas frequências e velocidades se alinham por acaso de maneira muito favorável.
• Em um local específico, diversos máximos se sobrepõem - e surge uma única onda gigante.

Só essa sobreposição já é capaz de produzir ondas bem acima da média. Mas ainda falta uma peça importante.

Ondas deformadas: o papel da não linearidade nas ondas monstruosas

O segundo elemento são as chamadas não linearidades ligadas. Em termos simples, as ondas no mar não permanecem perfeitamente “harmônicas”. A forma se distorce: a crista fica mais íngreme e o vale se torna mais achatado. Esses efeitos, conhecidos na física como de segunda ordem, alteram de modo perceptível a geometria da onda.

"Não linearidades ligadas podem tornar uma onda cerca de 20 por cento mais alta do que os modelos clássicos preveem."

Um estudo na revista Scientific Reports indica que justamente esses efeitos explicam muito melhor a frequência com que ondas extremas aparecem do que as instabilidades ainda mais complexas de terceira ordem, que antes eram consideradas a principal causa.

Na prática, os dois mecanismos atuam juntos: primeiro, várias ondas se alinham e se somam por focalização; depois, a não linearidade deforma ainda mais a crista já elevada. O resultado é uma única e ameaçadora parede d’água, destacando-se do mar ao redor.

Ondas monstruosas são mais comuns do que muita gente imagina

As análises dos dados do Mar do Norte apontam na mesma direção: ondas monstruosas não são ocorrências completamente absurdas. Elas aparecem com menos frequência do que ondas altas “normais”, mas com regularidade suficiente para representar um risco concreto para a navegação, parques eólicos offshore e plataformas de óleo e gás.

Por isso, Fedele e seus colegas defendem que normas de projeto para embarcações e instalações offshore precisam incorporar essas evidências. A engenharia e as margens de segurança deveriam tratar esses eventos como parte do espectro esperado - e não como meras curiosidades raríssimas.

IA (AI) torna o oceano um pouco mais “legível”

Entender a física, por si só, não resolve o problema operacional. Para armadores, comandantes e operadores de estruturas offshore, a pergunta decisiva é: dá para detectar essas ondas com antecedência?

É aqui que a IA (AI) entra. O grupo vem treinando algoritmos com os 18 anos de medições, buscando padrões no estado do mar que tendem a anteceder a formação de uma onda extrema.

Órgãos como a agência norte-americana NOAA (Administração Oceânica e Atmosférica dos EUA) e empresas do setor de energia já estão avaliando como integrar esses modelos a sistemas de monitoramento e alerta. Radar, boias de ondas e satélites: todos esses sensores geram dados que podem ser processados em tempo real com IA.

Componente	Contribuição para a previsão
Dados de longo prazo (por exemplo, Mar do Norte)	Frequências estatísticas e padrões típicos de ondas extremas
Modelos físicos	Entendimento de focalização e não linearidades
Algoritmos de IA	Identificação, em tempo real, de configurações críticas
Mediçõess por radar e boias	Dados atuais de altura, direção e espectro das ondas

Seriam possíveis previsões de curto prazo do tipo: nos próximos 30 a 60 minutos, uma área específica apresenta probabilidade significativamente maior de ondas individuais extremamente altas. Para navios, isso pode justificar ajustar rota ou velocidade; para plataformas, pode significar interromper atividades críticas.

O que isso muda para a navegação e para a costa

Para a navegação em alto-mar, os novos achados funcionam como um alerta. Por muito tempo, construções e regras de segurança se basearam em modelos estatísticos que subestimavam ondas extremas. Se uma onda isolada aparece de repente com o dobro da altura do mar ao redor, casco, ponte e carga podem ser submetidos a esforços para os quais simplesmente não foram dimensionados.

O litoral também pode sofrer impactos. Quando ondas monstruosas atingem um mar já elevado por tempestades, podem ocorrer picos locais de nível d’água e de arrebentação que exigem mais do que o previsto de estruturas de proteção costeira. Em projetos futuros, engenheiros precisam incorporar esses efeitos aos planos de defesa.

Uma forma simples de visualizar o fenômeno

Para quem tem dificuldade de imaginar ondas monstruosas, uma analogia ajuda: pense em uma rodovia com várias faixas, por onde carros trafegam em velocidades diferentes. Em um ponto, por coincidência, vários veículos chegam ao mesmo tempo - criando um pequeno “nó” de tráfego. No oceano, não são carros, e sim ondas de energia. Quando o “tempo” delas encaixa perfeitamente, forma-se um grande pico de energia - a onda extrema.

Além disso, há a deformação da forma: como uma bola de neve que, ao rolar, vai ficando irregular, a onda também perde o perfil senoidal ideal. A crista se empina, o vale se comprime. Juntas, essas peças criam a impressão inquietante de uma parede abrupta de água surgindo do nada à frente da proa.

Riscos, oportunidades e perguntas em aberto

Os sistemas de alerta para ondas monstruosas ainda estão em estágio inicial. Persistem dúvidas importantes: até que ponto os resultados obtidos no Mar do Norte valem para outras regiões, como o Atlântico Sul ou o Oceano Austral? Qual combinação de sensores oferece avisos mais confiáveis? E como uma tripulação reage, na prática, ao receber um alerta de risco elevado de ondas extremas?

Uma coisa é certa: o oceano continua perigoso. Mas, a cada nova boia, a cada nova análise e a cada modelo com IA (AI), o que parecia aleatório se torna um pouco mais previsível. As ondas monstruosas não perdem sua força - mas perdem parte do mito. E é justamente isso que pode salvar vidas.