Por Chris Deziel, actualizado el 24 de marzo de 2022
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Desde los primeros días de la observación humana, la gente ha vinculado el movimiento de la luna con el ascenso y descenso rítmico del océano. Fue Isaac Newton quien explicó matemáticamente esta relación, revelando que las mareas son principalmente producto de la gravedad.
La gravedad es el principal impulsor de las mareas, pero la propia rotación de la Tierra añade un componente centrífugo crucial. A medida que el planeta gira, el agua es empujada hacia afuera, de manera similar a como el agua se aleja de un aspersor que gira. La gravedad de la Tierra impide que el agua escape al espacio.
Cuando la fuerza centrífuga interactúa con la atracción gravitacional de la luna y el sol, surgen mareas altas y bajas. Esta interacción es la razón por la que la mayoría de los lugares costeros experimentan dos mareas altas cada día.
La Ley de Gravitación de Newton establece que la fuerza entre dos masas es proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia:
F =Gm₁m₂/d²
Aunque el Sol es aproximadamente 27 millones de veces más masivo que la Luna, está unas 400 veces más lejos. Cuando se consideran ambos efectos, la atracción gravitacional de la Luna sobre la Tierra es aproximadamente el doble que la del Sol.
Durante la luna nueva, el Sol y la Luna se alinean en el mismo lado de la Tierra, amplificando su atracción combinada y produciendo las mareas más altas del mes, conocidas como mareas vivas. Por el contrario, la luna llena coloca al sol y a la luna en lados opuestos, lo que reduce ligeramente el rango de marea.
La Tierra y la Luna orbitan alrededor de un centro de masa común, el baricentro, ubicado aproximadamente a 1.719 kilómetros (1.068 millas) debajo de la superficie de la Tierra. Esta órbita mutua genera un efecto centrífugo adicional, muy parecido a una bola que gira sobre una cuerda corta.
Las fuerzas combinadas crean un abultamiento permanente en los océanos. En cualquier punto de la Tierra, el patrón de marea se puede resumir de la siguiente manera:
El movimiento promedio de la luna de 13,2° por día significa que la primera marea alta cambia aproximadamente 50 minutos más tarde cada día.
Aunque el efecto de marea del sol es aproximadamente la mitad de fuerte que el de la luna, es esencial para realizar predicciones precisas de las mareas. Al visualizar las fuerzas como “burbujas” superpuestas, la burbuja de la Luna es el doble de la del Sol. Estas burbujas interfieren, a veces amplificándose y otras cancelándose, dando forma al patrón de marea final.
Las mareas reales se diferencian de la burbuja idealizada porque la Tierra no es un globo de agua perfecto. Las masas de tierra confinan el agua en cuencas y factores como el viento, la profundidad del agua, la forma de la costa y el efecto Coriolis modifican aún más el comportamiento de las mareas.
Como resultado, muchas costas del Atlántico experimentan dos mareas altas diarias, mientras que muchas zonas del Pacífico tienen solo una.
El flujo y reflujo regular de las mareas remodelan las costas, mueven sedimentos y alteran continuamente las costas. Los organismos marinos han evolucionado para prosperar en estas condiciones predecibles, y las actividades humanas como la pesca se han adaptado desde hace mucho tiempo al ciclo de las mareas.
Las mareas también representan una poderosa fuente de energía renovable. Los dispositivos que aprovechan el movimiento de las mareas, ya sea a través de turbinas en zonas de mareas o represas que comprimen el aire con el flujo de agua, pueden generar una cantidad sustancial de electricidad. Debido a que el agua es mucho más densa que el aire, las turbinas mareomotrices pueden producir significativamente más energía que las turbinas eólicas de tamaño comparable.
