Las mareas han causado muchos problemas durante el primer cuarto de este milenio. Durante los períodos de marea alta, las zonas bajas que bordean el océano ahora se inundan con mucha más frecuencia que antes. Entre 2000 y 2017, la frecuencia promedio de "inundaciones por marea alta" en los Estados Unidos aumentó en un 50 por ciento. Inundaciones de este tipo bloquean carreteras, dañan la infraestructura y obstruyen los desagües pluviales.
Alrededor del 37 por ciento de la población mundial vive a menos de 100 kilómetros (62 millas) de una costa. Las recientes tendencias de inundaciones deben hacer que muchas de estas personas se pregunten sobre la ciencia de las mareas. Qué causa las mareas ? ¿Por qué algunas áreas tienen mareas más dramáticas que otras? ¿Y por qué el nivel del mar no puede permanecer constante en todas partes, todo el tiempo? Aquí analizamos la física y las idiosincrasias de las mareas del planeta Tierra.
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Consulte el diagrama a continuación. En la imagen, notarás que nuestro planeta está ubicado dentro de una masa de agua de océano que tiene la forma de una pelota de rugby. Hay un bulto en el océano a cada lado del planeta. Observe que un bulto sobresale de la mitad del globo que mira hacia la Luna, mientras que el otro se encuentra en el extremo opuesto de la Tierra.
¿Por qué existen estos bultos? En pocas palabras, son causados principalmente por la atracción gravitacional de la Luna sobre la Tierra.
Esa fuerza puede tener dos componentes separados. Puede atraer materia "verticalmente", es decir, perpendicularmente a la superficie de la Tierra. Y también puede tirar cosas "horizontalmente", es decir, en una dirección paralela a la superficie de nuestro planeta.
Ahora bien, el punto del globo que se encuentra justo debajo de la luna en un momento dado se llama punto sublunar. Mientras tanto, el punto en el otro lado de nuestro planeta que está directamente opuesto al punto sublunar se conoce como punto antípoda.
No es coincidencia que las protuberancias del océano sean más altas justo encima de esos dos puntos. En el punto sublunar y en el punto antípoda, la atracción gravitacional de la Luna carece de un componente horizontal, algo que también falta en los dos rincones del mundo que se encuentran a 90 grados de estos puntos.
Esas cuatro áreas son únicas en ese sentido; todos los demás lugares de la Tierra experimentan una fuerza horizontal que empuja las moléculas de agua en el océano hacia el punto sublunar (donde la fuerza gravitacional de la Luna es más fuerte) o hacia el punto antípoda (donde la atracción gravitacional de la Luna es más débil). Por eso el océano se hincha sobre esas dos áreas.
Una vez cada 24 horas, la Tierra completa una rotación completa alrededor de su eje. A medida que la Tierra gira, cualquier punto determinado de la superficie del planeta (como, por ejemplo, Long Island o Australia) pasará a través de ambos abultamientos oceánicos.
Entonces, en la mayoría de las áreas, cuando su casa está directamente debajo de un bulto, la marea local debería ser alta. Pero a medida que ingresa al espacio entre las protuberancias, la marea en su área debería bajar. Este no es siempre el caso, como aprenderá en un momento.
Por ahora, analicemos otro factor que influye en nuestras mareas. El Sol también ejerce una atracción gravitacional sobre los océanos, pero como nuestro compañero solar está más lejos, sus efectos sobre las mareas son menos pronunciados que los de la Luna. Aun así, la gran bola de gas y plasma aumenta notablemente los aumentos de marea de forma regular.
"Las mareas son mayores... cuando el Sol y la Luna se alinean", dice en un correo electrónico Duncan Agnew, geofísico de la Universidad de California en San Diego.
Señala que esto sucede durante dos fases lunares separadas:lunas llenas y lunas nuevas, lo que resulta en mareas de gran tamaño llamadas mareas vivas. (Tenga en cuenta que el nombre no tiene nada que ver con la temporada de primavera; de hecho, las mareas de primavera ocurren durante todo el año).
Durante las mareas vivas, las mareas altas y bajas son más extremas:las mareas "altas" son muy altas y las mareas "bajas" son inusualmente bajas.
Hay mareas menos extremas cuando el Sol y la Luna se encuentran en ángulo recto entre sí (en relación con la Tierra). Tal disposición producirá lo que se llama mareas muertas. Una marea muerta es un período en el que la diferencia entre marea alta y baja es mínima.
Prepárate:las cosas están a punto de volverse aún más complejas. Puede que la Tierra sea un "planeta azul", pero el 29 por ciento de la superficie de nuestro mundo está cubierta por tierra. Las calas, acantilados y otras características geográficas también pueden interferir con las mareas, intensificándolas en algunos lugares y debilitándolas en otros.
La mayoría de las zonas costeras reciben dos mareas altas por día, y una nueva cada 12 horas y 25 minutos. Sin embargo, no es difícil encontrar excepciones a la regla. "Las mareas oceánicas son un proceso complicado que involucra la fuerza de las mareas que actúa sobre el agua que, por así decirlo, también está libre de chapotear en las cuencas oceánicas", dice Agnew.
Muchas playas del Golfo de México sólo reciben una marea alta por día, como consecuencia del flujo de agua restringido. En Nueva Escocia, el agua que ingresa a la Bahía de Fundy, en forma de V, es empujada hacia arriba a medida que avanza tierra adentro. Esto da como resultado enormes disparidades de altura entre las mareas altas y bajas, llamadas mareas de perforación.
Ahora eso es interesanteLas mareas se pueden utilizar como fuente de energía renovable. La central mareomotriz de Rance en Bretaña, Francia, utiliza las mareas del Canal de la Mancha para generar electricidad desde 1966. Posteriormente se construyó una instalación más grande de este tipo en Corea del Sur.
