Eis por que os padrões geométricos nas salinas em todo o mundo são tão semelhantes

As planícies de sal em todo o mundo - como estas em Badwater Basin, no Vale da Morte, Califórnia - formam polígonos de tamanho semelhante.

Rudy Sulgan/The Image Bank/Getty Images Plus

Por Matthew R. Francis

5 de abril de 2023 às 7h

Do Vale da Morte ao Chile e ao Irã, polígonos de sal de tamanhos semelhantes se formam em todo o mundo - e os fluxos de fluidos subterrâneos podem ser a chave para resolver o enigma de longa data do porquê.

Formas geométricas como pentágonos e hexágonos se formam espontaneamente em uma ampla gama de configurações geológicas. Lama seca, gelo e rocha muitas vezes se quebram em polígonos, mas esses padrões tendem a variar drasticamente em tamanho.

Então, por que todos os playas são tão persistentemente semelhantes? A resposta está no subsolo, a física Jana Lasser e seus colegas propõem 24 de fevereiro na Physical Review X. Com modelos matemáticos sofisticados, simulações de computador e experimentos realizados em Owens Lake, na Califórnia, a equipe conectou o que viu na superfície com o que está acontecendo abaixo.

“Os fluxos de fluidos e a convecção subterrânea são capazes de explicar por que os padrões se formam”, diz Lasser, da Universidade de Tecnologia de Graz, na Áustria.

Essa abordagem 3-D foi a chave para explicar a universalidade dos polígonos salgados.

As salinas se formam em lugares onde a chuva é escassa e há muita evaporação (SN: 5/12/07). As águas subterrâneas que chegam à superfície evaporam, deixando uma crosta de sais e outros minerais que foram dissolvidos na água. O mais impressionante é que esse processo resulta em sulcos baixos de sal concentrado que dividem a playa em polígonos: principalmente hexágonos com um punhado de pentágonos e outras formas geométricas.

O tipo de sal varia de uma praia para outra. O sal de mesa, ou cloreto de sódio, predomina em algumas playas, mas outras têm mais sais de sulfito. E as próprias crostas de sal variam em espessura de alguns milímetros a vários metros. Essa variação parece ser o motivo pelo qual as tentativas anteriores de descrever os padrões dos playas falharam.

Quer as crostas tenham um metro ou um milímetro de espessura, as salinas apresentam polígonos de 1 a 2 metros de diâmetro. Modelos anteriores baseados em rachaduras, expansão e outros fenômenos que descrevem como a fratura de lama e rocha produz polígonos com tamanhos que variam de acordo com a espessura da crosta.

À medida que as águas subterrâneas evaporam da superfície, elas concentram o sal nas águas subterrâneas remanescentes. Essa água salgada, agora mais densa e pesada, afunda, forçando outras águas menos densas para cima. Lasser e seus colegas mostraram que, ao longo do tempo, a circulação, conhecida como convecção, tende a empurrar as plumas descendentes de água mais salgada para uma rede de lâminas verticais. A superfície acima dessas folhas acumula mais sal, então grossas cristas de sal crescem lá. No meio, formam-se crostas mais finas de sal, onde a água menos salgada sobe, formando espontaneamente os polígonos característicos compartilhados por playas em todo o mundo.

As equações usadas pelos pesquisadores descrevem a salinidade relativa da água subterrânea, a pressão dentro do fluido e a velocidade com que a água circula. Simulações de computador que abrangeram toda a complexidade do problema 3-D começaram sem crosta de sal ou polígonos e produziram algo que se parece muito com playas reais.

"Esse modelo dinâmico de fluidos faz muito mais sentido do que um modelo que ignora o que está acontecendo abaixo da superfície", diz o físico Julyan Cartwright, do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha, que mora em Granada e não participou da pesquisa.

Testes em Owens Lake ajudaram a equipe a verificar e refinar o modelo. "A física é muito mais do que apenas sentar na frente de um computador", diz Lasser, "e eu queria fazer algo que envolvesse experimentos".

O lago secou na década de 1920 quando a água foi desviada para Los Angeles. Os minerais depositados no salar restante incluem grandes concentrações naturais de arsênico, que se espalham com a poeira levantada pelo vento – criando sérios riscos à saúde. Entre outros esforços de remediação, salmoura foi bombeada no leito do lago para tentar criar uma crosta de sal mais estável (SN: 28/11/01). Essa intervenção humana deu aos pesquisadores a oportunidade de testar suas ideias de forma controlada.