Ciò che fa rallentare misteriosamente o addirittura arrestare le navi mentre viaggiano, anche se i loro motori funzionano correttamente? Questo fu osservato per la prima volta nel 1893 e fu descritto sperimentalmente nel 1904 senza che tutti i segreti di questa "acqua morta" fossero compresi. Un team interdisciplinare del CNRS e dell'Università di Poitiers ha spiegato per la prima volta questo fenomeno:i cambi di velocità nelle navi intrappolate in acque morte sono dovuti a onde che agiscono come un nastro trasportatore ondulato su cui le barche si muovono avanti e indietro. Questo lavoro è stato pubblicato in PNAS il 6 luglio, 2020.

Nel 1893, l'esploratore norvegese Fridtjof Nansen ha sperimentato uno strano fenomeno mentre viaggiava a nord della Siberia:la sua nave è stata rallentata da una forza misteriosa e riusciva a malapena a manovrare, figuriamoci prendere velocità normale. Nel 1904, il fisico e oceanografo svedese Vagn Walfrid Ekman ha mostrato in un laboratorio che le onde formatesi sotto la superficie all'interfaccia tra gli strati di acqua salata e di acqua dolce che formano la parte superiore di questa zona dell'Oceano Artico interagiscono con la nave, generando resistenza.

Questo fenomeno, chiamata acqua morta, si vede in tutti i mari e gli oceani dove si mescolano acque di diversa densità (a causa della salinità o della temperatura). Denota due fenomeni di trascinamento osservati dagli scienziati. Il primo, Nansen trascina le onde, provoca una costante, velocità anormalmente bassa. Il secondo, Ekman trascina onde, è caratterizzato da oscillazioni di velocità nella barca intrappolata. La causa di ciò era sconosciuta. fisici, esperti di meccanica dei fluidi, e matematici dell'Institut Prime del CNRS e del Laboratoire de Mathématiques et Applications (CNRS/Université de Poitiers) hanno tentato di risolvere questo mistero. Hanno usato una classificazione matematica di diverse onde interne e analisi di immagini sperimentali su scala sub-pixel, un primo.

Questo lavoro ha mostrato che queste variazioni di velocità sono dovute alla generazione di onde specifiche che agiscono come un nastro trasportatore ondulato su cui la nave si muove avanti e indietro. Gli scienziati hanno anche riconciliato le osservazioni di Nansen ed Ekman. Hanno dimostrato che il regime oscillante di Ekman è solo temporaneo:la nave finisce per fuggire e raggiunge la velocità costante di Nansen.

Questo lavoro fa parte di un grande progetto che indaga perché, durante la battaglia di Azio (31 a.C.), Le grandi navi di Cleopatra persero quando affrontarono le navi più deboli di Ottaviano. Possa la baia di Azio, che ha tutte le caratteristiche di un fiordo, hanno intrappolato la flotta della regina d'Egitto in acque morte?

Quindi ora abbiamo un'altra ipotesi per spiegare questa clamorosa sconfitta, che in antichità era attribuito a remoras, 'suckerfish' attaccati ai loro scafi, come dice la leggenda.