por Las mareas son la subida y bajada del nivel del mar provocada por los efectos combinados de las fuerzas gravitatorias ejercidas por la Luna, el Sol y la rotación de la Tierra.
Aunque conocidas durante siglos, las mareas no fueron explicadas de manera satisfactoria hasta que Isaac Newton les aplicó la Ley de la Gravedad.
Newton demostró que hay una fuerza de atracción mutua entre dos cuerpos, y que, dado que los océanos son libres para moverse, son deformados por esta fuerza.
Por consiguiente, las mareas oceánicas resultan de la atracción gravitacional ejercida sobre la Tierra por la Luna y, en menor proporción, por el Sol.
Otros fenómenos ocasionales, como los vientos, las lluvias, el desborde de ríos y los tsunamis provocan variaciones locales o regionales del nivel del mar, también ocasionales, pero que no pueden ser calificados de mareas, porque no están causados por la fuerza gravitatoria ni tienen periodicidad.
Causas de las mareas
Las fuerzas de atracción que tanto el Sol como la Luna ejercen sobre la Tierra permiten una deformación y consecuente movimiento de las masas de agua de mares y océanos; esto hace que los niveles de agua suban y se formen las mareas.
La Tierra se mantiene girando, por tanto, cuando la cara que estaba de frente con la Luna cambia por el movimiento de rotación, los niveles de agua descienden porque disminuye la fuerza de atracción ejercida.
Estas fuerzas entonces recaerán sobre la cara de la Tierra que le esté dando frente a la Luna y le tocará a esta parte del planeta la correspondiente subida de las aguas.
Ciclo mensual de las mareas
El principal cuerpo que influye en las mareas es la Luna, que da una vuelta completa alrededor de la Tierra cada 29 días y medio.
No obstante, el Sol también influye en las mareas. Es mucho mayor que la Luna, pero, debido a que está mucho más alejado, su efecto es considerablemente menor.
De hecho, el potencial generador de mareas del Sol es aproximadamente sólo el 46 por ciento del que produce la Luna.
Cuando se acercan las Lunas nueva y llena, el Sol y la Luna están alineados y sus fuerzas se suman.
Por consiguiente, la gravedad combinada de esos dos cuerpos productores de mareas produce pandeos mareales más altos (mareas altas) y valles mareales más bajos (mareas bajas), lo que produce un gran intervalo mareal.
De acuerdo a esto, las mareas se pueden clasificar en mareas vivas o mareas muertas, las cuales se explican a continuación:
Mareas vivas o sicigia
Durante las fases de luna llena y luna nueva, la Luna y el Sol están alineados y sus efectos se suman, se trata de las mareas vivas.
Observamos en la tabla de mareas el alto coeficiente de mareas que tienen las mareas cuando ambos astros se alinean.
Existe un comprobado aumento en la actividad de los peces cuando se producen mareas vivas, sobre todo si estas coinciden con el amanecer o el ocaso, siendo éstos los días más propicios para la pesca.
Mareas muertas o de cuadratura
Durante las fases de cuarto creciente y cuarto menguante, por el contrario, los efectos se restan, obteniéndose mareas de menor amplitud (coeficiente de mareas más bajo), denominadas mareas muertas.
El movimiento en los fondos marinos suele ser menor y normalmente resultan días menos propicios para la pesca que los días con mareas vivas. En la Figura 1, se muestra un esquemático de la marea viva y marea muerta.
Modelos mareales
Existen muchos factores que influyen en el comportamiento de las mareas, entre ellos están: la forma de las líneas costeras, la configuración de las cuencas oceánicas y la profundidad del agua.
Por consiguiente, en diversas localizaciones, las mareas responden de diferentes maneras a las fuerzas que las producen.
Al ser esto así, la naturaleza de la marea en cualquier lugar puede determinarse con más precisión mediante observación real.
Las predicciones de las tablas y los datos mareales en las cartas náuticas se basan en esas observaciones. En el mundo existen tres modelos mareales principales.
Un modelo mareal diurno se caracteriza por una sola marea alta y una sola marea baja cada día mareal.
Las mareas de este tipo se producen a lo largo de la orilla septentrional del golfo de México, entre otros lugares.
Un modelo mareal semidiurno exhibe dos mareas altas y dos mareas bajas cada día mareal, teniendo las dos mareas altas la misma altura aproximada y las dos mareas bajas la misma altura aproximada. Este tipo de modelo mareal es común a lo largo de la costa atlántica de Estados Unidos.
Un modelo mareal mixto es similar al modelo semidiurno, pero se caracteriza por una gran desigualdad en las alturas de las mareas altas, las de las mareas bajas, o ambas.
En este caso, suele haber dos mareas altas y dos mareas bajas cada día, teniendo las dos mareas altas diferentes alturas y las dos mareas bajas diferentes alturas.
Estas mareas predominan a lo largo de la costa pacífica de Estados Unidos y en muchas otras partes del mundo.
Corrientes mareales
Muchas de las corrientes que sentimos cerca de las costas son originadas por las mareas. La masa de agua costera ha de subir y bajar por la fuerza de atracción de la Luna, y este volumen se ve forzado y canalizado por el relieve submarino, lo cual origina monstruosos chorros submarinos.
Cuando la Luna deja de ejercer la atracción sobre la masa de agua que ha subido cerca de la costa, toda esta masa “cae” y se canaliza debido a la orografía submarina dando lugar a las corrientes tal y como las conocemos.
Cuando sube ocurre lo mismo, pero en sentido contrario. En cuanto una corriente tenga una periodicidad y cambio de sentido marcados, es claro que se trata de una corriente de marea.
Intensidad
La intensidad de este tipo de corrientes será como máximo el 2% de la velocidad del viento que las genera, pero no seguirá la dirección del viento debido al giro de la tierra y la fuerza de Coriolis que tiene mucha más intensidad en el flujo de agua debido a su mayor masa.
Harán entre +15º y +45º respecto a la dirección del viento en el hemisferio norte y lo contrario en el hemisferio sur.
Cuanto más cerca del ecuador menos desvío de la corriente respecto al viento generador, ya que la fuerza de Coriolis desaparece totalmente en el cinturón ecuatorial.
Las corrientes de marea tienen un efecto despreciable en el océano abierto, pero en zonas cercanas a la costa o en canales son de gran intensidad.
Por tanto, las debemos tener muy en cuenta ya que pueden alterarnos completamente el rumbo real de la embarcación.
Un claro ejemplo es el del Estrecho de Gibraltar en donde las corrientes son de tal intensidad, que si intenta cruzarlo sin tener en cuenta el sentido apropiado de la corriente, puede estar llevando el barco a 6 nudos de corredera y no avanzar ni un solo metro real sobre el fondo.
Las corrientes de marea pueden ser significativamente alteradas por otros fenómenos como desembocaduras de ríos de mucho caudal.
Por ello en deltas y canales estrechos, cuando la acción de ambos fenómenos se suma, la corriente puede ser espectacularmente fuerte.
En la bahía de San Francisco es normal encontrar corrientes de 5 nudos, y en Seymour Narrows al norte de Vancouver en la costa oeste de Canadá, se montan corrientes que a veces superan los 13 nudos.
Mareas y rotación de la tierra
Mediante fricción contra el suelo de las cuencas oceánicas, las mareas actúan como débiles frenos que ralentizan firmemente la rotación de la Tierra. El ritmo de esta disminución de la velocidad, sin embargo, no es grande.
Los astrónomos, que han medido con precisión la longitud del día durante los últimos 300 años, han descubierto que está aumentando a razón de 0,002 segundos por siglo.
Aunque esto pueda parecer insignificante, a lo largo de millones de años este pequeño efecto será muy grande.
Por último, dentro de miles de millones de años, la rotación cesará y la Tierra ya no tendrá días y noches alternos.
Si la rotación de la Tierra está disminuyendo de velocidad, la longitud de cada día debe haber sido más corta y el número de días por año debe haber sido mayor en el tiempo geológico.
Un método utilizado para investigar este fenómeno es el del examen microscópico de los caparazones de ciertos invertebrados.
Las almejas y los corales, así como otros organismos, desarrollan una delgada capa microscópica de nuevo material de caparazón cada día.
Estudiando los anillos de crecimiento diario de algunos ejemplares fósiles bien conservados, podemos determinar el número de días de un año.
Estudios realizados utilizando esta ingeniosa técnica indican que al principio del Cámbrico, hace unos 540 millones de años, la longitud del día era sólo de 21 horas.
Dado que la longitud del año, que viene determinada por el giro de la Tierra alrededor del Sol, no cambia, el año Cámbrico contenía 424 días de 21 horas.
A finales del Devónico, hace unos 365 millones de años, un año constaba de unos 410 días, y cuando empezaba el Pérmico, hace unos 290 millones de años, había 390 días al año.
Importancia de las mareas
Las mareas impactan directamente en aquellas actividades humanas a las que se encuentran relacionadas, por lo que su entendimiento ha servido para sean aprovechadas para el beneficio alimentario, energético, navegación y entendimiento del clima.
Vida marina, pesca y alimentación
Los peces pueden concentrarse durante las mareas de reflujo. Los pescadores comerciales siguen las mareas y aprenden a pescar durante los niveles de mayor concentración para mejorar su inversión económica y hacer un uso más eficiente de su tiempo.
Los pescadores recreativos también pueden pescar durante las mareas de reflujo porque las concentraciones de peces más pequeños atraen a los peces trofeos más grandes.
Las mareas afectan otros aspectos de la vida oceánica, incluidas las actividades reproductivas de peces y plantas oceánicas.
Las plantas y animales flotantes montan las corrientes de marea entre las áreas de reproducción y las aguas más profundas.
Las mareas ayudan a eliminar los contaminantes y circulan los nutrientes que las plantas y los animales del océano necesitan para sobrevivir.
Cangrejos, mejillones, caracoles, algas y otra vida marina comestible habitan las zonas de mareas. Las piscinas de marea pequeñas también pueden contener peces pequeños y vegetales marinos.
La vida marina que se encuentra en estas regiones a menudo se cosecha para la alimentación. Sin el lavado regular de las mareas, estas criaturas complejas y abundantes morirían y los recursos alimenticios disminuirían.
Navegación
Las mareas afectan la profundidad y las corrientes en y alrededor de las zonas costeras. Los barcos pueden necesitar navegar por las aguas durante la marea alta en algunas áreas o arriesgarse a encallar.
Los pilotos toman en cuenta el nivel del agua, el ancho de los canales y la dirección del flujo de agua para determinar el mejor momento para viajar.
Los pilotos pueden optar por viajar cuando las mareas están bajando para obtener cargas altas debajo de los puentes.
Los flujos de marea también pueden ayudar o impedir el progreso de un barco en el agua. Los pilotos pueden aprovechar la corriente para llevar la nave a donde necesita ir.
Una comprensión profunda de cómo las mareas afectan la navegación y cómo usar las mareas en la navegación puede mejorar la productividad del transporte marítimo.
Clima
Las mareas y las corrientes de marea afectan el clima al agitar las aguas del océano. Las mareas y las corrientes de marea mezclan el agua ártica que no puede absorber mucha luz solar con agua más cálida que sí lo hace.
La agitación produce condiciones climáticas más predecibles y habitables y equilibra las temperaturas en el planeta.
Energía de las mareas
Dos mareas altas y dos mareas bajas ocurren durante cada período de 24 horas. La previsibilidad de las mareas, el rápido movimiento del agua durante la entrada y la salida pueden proporcionar una fuente de energía renovable para las comunidades que viven a lo largo de la costa.
Las plantas hidroeléctricas pueden explotar el flujo de agua de manera similar a las que se usan en los ríos.
Fuente:
- Tarbuck, E. y Lutgens, F. Ciencias de la Tierra 8va. Edición. Pearson Education. Madrid, España (2005).
- Colaboradores de Wikipedia. Tide. Wikipedia, la enciclopedia libre (2022). https://en.wikipedia.org/wiki/Tide
- Las Mareas – ¿Qué son y cómo se producen?. Surfcamp y Escuela de Surf en Canarias (2020). https://www.surfcanarias.com/es/las-mareas-que-son-y-como-se-producen/
- Las corrientes de marea. Fondear Web Náutica y Barcos. España (2012). http://www.fondear.org/infonautic/Mar/El_Mar/Corriente_Marea/Corriente_Marea.asp
- Importancia de las mareas. Mogs-Portal (2022). https://es.mosg-portal.com/importance-tides-7751713-7192
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