Existe uma profundidade no oceano onde o som pode viajar milhares de quilômetros, e isso acontece porque as próprias camadas de água impedem parte do ruído de escapar

Em determinadas regiões do oceano existe uma faixa onde ondas acústicas de baixa frequência conseguem percorrer distâncias extraordinárias. Conhecida como canal SOFAR, essa região funciona como um guia acústico natural: mudanças de temperatura e pressão fazem o som se curvar repetidamente em direção à profundidade onde sua velocidade é mínima, reduzindo a perda de energia para a superfície e para o fundo.

O que é o canal SOFAR escondido nas profundezas do oceano?

SOFAR vem de Sound Fixing and Ranging. O fenômeno ocorre ao redor de uma profundidade na qual a velocidade do som na água atinge um valor mínimo. A posição exata muda conforme a região, temperatura e salinidade; em latitudes médias, o eixo do canal pode ficar aproximadamente na faixa de 1.000 metros de profundidade.

Isso não significa que exista um túnel físico no mar. Trata-se de uma propriedade acústica da coluna d’água. As camadas acima e abaixo apresentam condições que fazem a velocidade do som aumentar, de modo que ondas que tentam se afastar do eixo tendem a ser refratadas novamente em sua direção.

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Como o canal SOFAR consegue manter parte do som concentrada?

Perto da superfície, a diminuição da temperatura com a profundidade normalmente reduz a velocidade do som. Mais abaixo, quando a temperatura varia menos, o aumento contínuo da pressão passa a elevar essa velocidade. Entre esses dois regimes aparece uma zona de velocidade mínima.

Como ondas acústicas se desviam quando encontram mudanças na velocidade de propagação, o som de baixa frequência pode percorrer trajetórias curvas para cima e para baixo sem atingir facilmente nem a superfície nem o leito oceânico. Essa concentração reduz algumas formas importantes de perda de energia.

• Temperatura influencia a velocidade do som na água.
• Pressão aumenta conforme a profundidade cresce.
• Salinidade também modifica as propriedades acústicas.
• Ondas de baixa frequência são especialmente eficientes em longas distâncias.
• A refração direciona parte da energia novamente para o eixo do canal.

Esta aula da Universidade da Califórnia em Berkeley aborda a propagação de ondas e o funcionamento do SOFAR no oceano.

Por que o som não simplesmente sobe até a superfície ou desce até o fundo?

A explicação está na refração, e não em uma reflexão semelhante à produzida por uma parede. Uma onda que se desloca para uma região onde a velocidade acústica muda também altera gradualmente sua direção. No canal profundo, a geometria dessas mudanças favorece trajetórias que retornam à região de menor velocidade.

O National Ocean Service da NOAA explica o funcionamento desse guia acústico natural, destacando que sons de baixa frequência podem atravessar centenas ou até milhares de milhas. Em condições favoráveis, sinais podem ser detectados através de grandes partes de uma bacia oceânica.

Até que distância um ruído pode realmente ser detectado no oceano?

Não existe uma distância única. Frequência, intensidade da fonte, condições da água, posição do emissor e do receptor e ruído ambiental interferem fortemente no alcance. A NOAA registra que o canal acústico permite transmissões por milhares de milhas em determinadas circunstâncias.

Experimentos históricos demonstraram esse efeito de maneira impressionante. Pesquisadores ligados à Woods Hole Oceanographic Institution registraram uma explosão submarina de baixa frequência a aproximadamente 2.000 milhas de distância, confirmando que o oceano poderia funcionar como uma espécie de conduto acústico natural.

Quais números ajudam a entender o canal SOFAR?

O primeiro experimento clássico associado ao SOFAR durante a Segunda Guerra Mundial transmitiu um sinal por aproximadamente 900 milhas. Décadas de pesquisas posteriores mostraram que hidrofones corretamente posicionados conseguem detectar eventos muito mais distantes, incluindo terremotos submarinos e vocalizações de grandes cetáceos.

A rede acústica da NOAA no Atlântico, por exemplo, utilizou hidrofones instalados no canal profundo capazes de identificar determinados eventos sísmicos a distâncias de até cerca de 5.000 quilômetros. Os valores dependem das características do sinal e não representam um alcance universal para qualquer som.

Por que esse fenômeno é tão importante para compreender o oceano?

A propagação de longo alcance permite que hidrofones registrem terremotos submarinos, atividade vulcânica, ruídos produzidos por embarcações e vocalizações de animais a enormes distâncias. Grandes baleias também produzem sons de baixa frequência capazes de atravessar extensas regiões oceânicas.

O mesmo mecanismo tem aplicações científicas e históricas na vigilância submarina. Mais importante, ele demonstra que o oceano possui uma paisagem acústica própria: mudanças relativamente graduais de temperatura, pressão e salinidade conseguem controlar o caminho das ondas e transformar certas profundidades em rotas naturais para o som.

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