El término náutico "agua muerta" se refiere a un fenómeno que puede ocurrir cuando hay una fuerte estratificación de densidad vertical debido a la salinidad, la temperatura o ambas. Es común cuando una capa de agua dulce o salobre reposa sobre agua salada más densa , sin que las dos capas se mezclen. [2] El fenómeno se observa con frecuencia, pero no exclusivamente, en fiordos donde el agua de escorrentía de los glaciares fluye hacia el agua salada sin mucha mezcla. [3] El fenómeno es el resultado de la energía que produce ondas internas que tienen un efecto sobre el buque. El efecto también se puede encontrar en los límites de densidad entre las capas subsuperficiales. [2]
En el fenómeno superficial más conocido, un barco que navega en una capa de agua dulce con una profundidad aproximadamente igual a su calado gastará energía creando y manteniendo ondas internas entre las capas. El barco puede resultar difícil de maniobrar o incluso puede reducir su velocidad hasta casi detenerse y "quedarse atascado". Un aumento de la velocidad de unos pocos nudos puede superar el efecto. [4] Los experimentos han demostrado que el efecto puede ser incluso más pronunciado en el caso de los sumergibles que encuentran dicha estratificación en profundidad. [2]
El fenómeno, considerado durante mucho tiempo como un cuento de marineros, fue descrito por primera vez para la ciencia por Fridtjof Nansen , el explorador noruego del Ártico. Nansen escribió lo siguiente desde su barco Fram en agosto de 1893 en el archipiélago de Nordenskiöld, cerca de la península de Taymyr :
Cuando el Fram se encontraba en aguas estancadas, parecía estar retenido, como si lo hubiera hecho alguna fuerza misteriosa, y no siempre respondía al timón. En tiempo tranquilo, con una carga ligera, el Fram era capaz de alcanzar entre 6 y 7 nudos. [5] Cuando se encontraba en aguas estancadas, no podía alcanzar los 1,5 nudos. [6] Hicimos bucles en nuestro rumbo, a veces dimos la vuelta, intentamos todo tipo de maniobras para librarnos de él, pero con muy poco éxito. [7]
La experiencia de Nansen le llevó a pedir al físico y meteorólogo Vilhelm Bjerknes que la estudiara científicamente. Bjerknes encargó a su alumno, Vagn Walfrid Ekman , que investigara. Ekman, que más tarde describió el efecto que ahora lleva su nombre como espiral de Ekman , demostró que el efecto de las ondas internas era la causa de la estancamiento del agua. [7]
Un estudio reciente realizado por el Instituto Pprime del CNRS, de la Universidad de Poitiers , y el Laboratorio de Matemáticas y Aplicaciones reveló que el efecto se debe a ondas internas que mueven el buque de un lado a otro. Se producen dos tipos. El primero, observado por Nansen, causa un avance anormalmente lento y constante. El segundo, de tipo Ekman, causa oscilaciones de velocidad. El tipo Ekman puede ser temporal y convertirse en tipo Nansen a medida que el buque escapa del régimen particular que causa la velocidad oscilante. Una posibilidad histórica interesante es que el efecto causó dificultades y pérdidas a los barcos de Cleopatra en la Batalla de Actium en el año 31 a. C., en la que la leyenda atribuye la pérdida a rémoras (peces ventosas) adheridas a los cascos. [8]