Nivel del mar

Las mareas dan origen a las modificaciones temporales de tipo cíclico más importantes del nivel de las aguas oceánicas. La atracción del Sol y, especialmente, de la Luna, dan origen a un ascenso y descenso del nivel del mar que corresponde al paso de estos astros (solos o combinados) por un lugar de la superficie terrestre. El ascenso se denomina pleamar o flujo y el descenso bajamar o reflujo.

Como las mareas pueden llegar a ocasionar una diferencia de nivel considerable (unos 16 metros en la bahía de Fundy, en Canadá, por ejemplo), es necesario considerar el nivel del mar en un punto de referencia (para países extensos). Se obtiene así el promedio del nivel del mar que sirve de referencia para las altitudes terrestres en cada país.

Estas variaciones tienen que ver con el movimiento de rotación terrestre y la fuerza centrífuga originada por dicho movimiento que da origen, a su vez, a la curvatura de las aguas oceánicas, es decir, al abombamiento de los océanos en el ecuador y a su achatamiento en los polos, entre otras manifestaciones diferenciales del nivel del mar.

Así, el nivel del mar en la zona ecuatorial es considerablemente mayor que en las zonas templadas y, sobre todo, en las árticas o antárticas. Ello da como resultado, también, que las mareas sean bastante más débiles en la zona ecuatorial, mientras que las más intensas se produzcan en las latitudes medias de las zonas templadas, especialmente en el hemisferio norte, e incluso en las latitudes próximas al Círculo Polar Ártico como puede observarse en las islas Lofoten con el fenómeno conocido como maelstrom y el sentido giratorio de las mareas en el mar de Noruega que se explica más abajo.

También existen variaciones producidas por las corrientes de marea y la dirección obligatoria de las corrientes marinas en el caso de los mares más extensos debido al movimiento de rotación terrestre:

Norwegian Sea’s ups and downs (20 November 2012)

An anticlockwise rotation of sea-surface height patterns has been observed near Norway’s west coast. Archived data from radar altimeters on the ERS-1, ERS-2 and Envisat satellites show the wave-like motion around the centre of the Lofoten Basin.

The Lofoten Basin is a topographic depression about 3500 m deep in the Norwegian Sea and plays an important role in sustaining global ocean circulation. It is a transit area for the warm and saline Atlantic Water on its way to the Arctic Ocean. Here, the inflowing Atlantic Water loses its heat to the atmosphere and mixes with surrounding water. This causes the water to become dense and sink, forming ‘deep water’ in adjacent regions - another important step in ocean circulation.

Una circulación antihoraria giratoria de los patrones de la altura del nivel de las aguas marinas se ha observado cerca de la costa oeste de Noruega. La información archivada de los datos obtenidos con los satélites ERS-1, ERS-2 y ENVISAT muestran un movimiento similar a un oleaje en torno a la cuenca (oceánica) de las islas Lofoten. La cuenca de las islas Lofoten constituye una depresión topográfica alrededor de 3500 m de profundidad en el mar de Noruega y juega un importante papel en el sostenimiento de la circulación oceánica global. Se trata de un área de tránsito para las aguas cálidas y saladas del océano Atlántico en su ruta hacia el océano Ártico. Aquí, el flujo de agua entrante del Atlántico pierde su calor al transmitirlo a la atmósfera y se mezcla con las aguas circundantes. Esto causa que el agua oceánica se vuelva más densa y se hunda, formando aguas profundas en las regiones adyacentes —otro importante paso de la circulación oceánica—.[9]

Nota en la que se discute la cita anterior

1. En el artículo se incluye un diagrama animado en el que se ve cómo rodean sucesivamente las aguas altas del pleamar (en rojo) y las aguas bajas del bajamar (azules) a un punto anfidrómico ubicado en el centro aproximado del mar de Noruega. La mayor intensidad del color indica la mayor altura de las mareas. Este diagrama corresponde al punto anfidrómico superior derecha visible en el mapa de las líneas cotidales a escala global y que está localizado al noroeste de Gran Bretaña y cerca de Islandia (puede verse nítidamente en el mismo mapa a mayor escala).
2. Con referencia al papel de la cuenca de las islas Lofoten en la circulación oceánica en el Atlántico Norte hay que señalar dos aspectos conflictivos: el que se refiere a que juega un importante papel en el sostenimiento de la circulación oceánica global y el que señala que el agua entrante del Atlántico pierde su calor al transmitirlo a la atmósfera y se mezcla con el agua circundante. Esto causa que el agua oceánica se vuelva más densa y se hunda, formando aguas profundas en las regiones adyacentes - otro importante paso de la circulación oceánica. Al respecto hay que señalar que por el mar de Noruega pasa la corriente del Golfo pero su impacto en la circulación oceánica global es limitado, aunque el que tiene en el clima a escala regional de Noruega y de los demás países escandinavos sea muy poderoso. Y el que el calor de las aguas de la corriente del Golfo se libere en la atmósfera y se mezclen con las aguas circundantes no significa que se hundan, aspecto que constituye un error considerable en un artículo procedente de una institución prestigiosa como es la ESA (European Space Agency): las aguas más pesadas son las que tienen 4 °C de temperatura y las que hay en la superficie del Ártico tienen, necesariamente, una temperatura mayor o menor (por eso están en la superficie). En el invierno boreal, el aire superficial sobre el mar de Noruega tiene una temperatura muy inferior a los 0 °C, aunque dicho mar se encuentre libre de hielos. Supongamos entonces que el agua del Atlántico viene a más de 4 °C y el aire muy frío le hace bajar dicha temperatura a unos 3 °C: seguiría estando en la superficie.

Las corrientes oceánicas constituyen movimientos superficiales de las aguas del océano o de los mares más importantes y se deben fundamentalmente al movimiento de rotación terrestre y, en menor grado, a la configuración de las costas que puede desviar, acelerar o retrasar ese movimiento.

La circulación general de las aguas oceánicas es relativamente sencilla:

• Una corriente ecuatorial de grandes dimensiones que cabalga sobre la línea ecuatorial en sentido este-oeste, contrario a la rotación terrestre, y que está interrumpida por África y América.
• Varias corrientes que sirven de compensación a la corriente ecuatorial y que se dirigen desde las latitudes subtropicales de América y Asia hacia el este que, por lo tanto, se dirigen de oeste a este (por ejemplo, la corriente del Golfo en el Atlántico Norte, la corriente de Kuro Shivo en el Pacífico Norte y la corriente Circumpolar Antártica, que no tiene su contrapartida en el Hemisferio Norte por la interrupción de las tierras continentales de América del Norte y Eurasia.

Las corrientes marinas propiamente dichas se desarrollan en los mares más extensos, bien sean abiertos (como el Caribe o el mar del Norte) o semicerrados como el Mediterráneo, Adriático, mar Negro y otros. Todos estos mares tienen, como es natural, un movimiento circular, en sentido horario en las latitudes correspondientes a la zona intertropical (como sucede en el mar Caribe) y antihorario en las zonas templadas y frías del hemisferio Norte (como sucede con el mar Mediterráneo o el Báltico). Dicho movimiento giratorio también está originado por el movimiento de rotación terrestre. Esta idea resulta difícil de aplicar al hemisferio Sur, ya que allí no existen mares cerrados, lagos extensos y los océanos están mucho más abiertos. Sin embargo, hay que tener en cuenta que también en el caso de las costas en el hemisferio sur, las corrientes litorales tienen, como resulta fácil de entender, una dirección en sentido horario que obliga a los puertos marítimos a construir su acceso por la parte derecha (mirando el puerto desde mar abierto), es decir, al contrario que sucede en el hemisferio Norte. Sin embargo, el efecto de este tipo de corrientes sobre el nivel medio del mar es insignificante porque, aunque es más consistente que el aumento del nivel del mar por efecto de las mareas, es muy poco importante en cuanto a su altura.

Resulta prácticamente imposible establecer un ascenso o descenso del nivel del mar a escala global. La razón es muy sencilla: las costas no presentan una altura uniforme sobre el nivel del mar, ya que existen costas de emersión donde las tierras se encuentran a mayor altura sobre el mar a medida que pasa el tiempo y costas de sumersión en las tierras que se hunden progresivamente en el mar. A menudo las costas de emersión y las de sumersión se encuentran a muy poca distancia entre sí, sobre todo a lo largo de fallas paralelas a la línea de la costa. Es por ello que algunas investigaciones hablan de un ascenso del nivel del mar a escala global y/o regional, debido al calentamiento de los océanos, al cambio en los patrones de las corrientes marinas y al derretimiento de los grandes glaciares como se puede ver en la bibliografía incluida en el artículo sobre la subida del nivel del mar, muy especialmente un artículo del IPCC ([10]). Sin embargo, los modelos están en desacuerdo en cuanto a la distribución probable de los cambios del nivel del mar y sus conclusiones resultan muy discutibles e incluso equivocadas desde el punto de vista científico:

• El calentamiento de las aguas oceánicas por encima de los 4 °C se traduce automáticamente en un aumento de volumen disminuyendo, obviamente, su densidad. Pero no hay que olvidar que el descenso de la temperatura del agua por debajo de los 4 °C también da origen a un aumento de volumen disminuyendo su densidad. Por ello existe el hielo oceánico o banquisa , que se forma cuando la temperatura del agua alcanza casi 1,8 °C bajo cero. Pero el paso del agua oceánica a la atmósfera siempre se compensa a corto, mediano o largo plazo, con la condensación y precipitación de esas aguas atmosféricas como nos lo enseña el continuo ciclo hidrológico del agua en la naturaleza. Así pues, ni el calentamiento ni el enfriamiento de las aguas oceánicas, ni el calentamiento y enfriamiento de la atmósfera son procesos irreversibles o permanentes a largo plazo ya que, si fuera de otra manera, no existiría ese ciclo del agua en la naturaleza. La absorción de calor por las aguas oceánicas, el hielo de los glaciares y la atmósfera son, evidentemente, procesos cíclicos que obedecen a los movimientos planetarios de nuestro planeta (rotación y traslación, principalmente) y, en consecuencia, a la desigual distribución de la insolación o radiación solar sobre la superficie terrestre, tanto en función de la latitud como de la mayor o menor nubosidad atmosférica en el lugar.[11]

Cambios en la capa de hielo de Groenlandia. En el mapa elaborado por la NASA puede verse el ascenso del nivel del hielo en la parte central de la isla y el descenso en la periferia.

• Algo parecido se puede ver en el proceso cíclico de avance y retroceso de los grandes glaciares: a un hundimiento de estos glaciares en el centro sucede una expansión hacia la periferia, con lo que el volumen de hielo va disminuyendo en esa periferia. Pero el descenso en la parte central (Groenlandia y la Antártida) da pie a una nueva acumulación de hielo (por escarcha más que por nieve) que irá haciendo aumentar el espesor del hielo hasta que alcance una especie de techo a partir del cual, la humedad es demasiado escasa como para que se produzca dicha escarcha. Así, el nivel superior de los glaciares de Groenlandia y de la Antártida permanece estable a largo plazo en algo más de los 3000 m s. n. m., aunque presenta ciclos sucesivos de aumento o descenso del nivel máximo que coinciden con ciclos inversos de descenso y aumento de ese nivel en la periferia de dichos glaciares.

El atolón Bikini, en el océano Pacífico, claro ejemplo de isla coralina que se va hundiendo por el lento colapso del edificio volcánico donde el arrecife coralino se había desarrollado. Un caso típico de costas de sumersión.

• En muchas islas o archipiélagos del Índico, Pacífico y del Atlántico el nivel del mar está aumentando considerablemente hasta el punto de que llegarán a desaparecer en un futuro más bien cercano. Pero ello no se debe al aumento del nivel del océano a escala global, sino al hecho de que se trata de atolones que se hunden en el océano al ir colapsando poco a poco el antiguo edificio de origen volcánico sobre el cual se fueron construyendo las islas coralinas actuales. La historia geológica del archipiélago de Hawái demuestra esta idea palpablemente, ya que la isla de Hawái, ubicada al sureste, es la más grande, la más nueva (todavía se está elevando por la continua actividad volcánica), mientras que a medida que viajamos hacia el noroeste nos encontraremos islas del archipiélago cada vez más viejas, más pequeñas, con una actividad volcánica cada vez menor que termina por desaparecer y con algunas completamente hundidas en el océano Pacífico formando relieves sumergidos, más antiguos y hundidos cuando más alejados se encuentren del punto caliente donde ahora se encuentra la isla grande de Hawái.
• En algunos casos en los que se trata de islas no coralinas también se viene notando un hundimiento, como es el caso de las islas donde se encuentra la ciudad de Venecia, en el mar Adriático: la planta baja de algunas casas que se construyeron en la Baja Edad Media se encuentran ahora varios pisos por debajo del nivel del mar, lo que ha motivado a que se haya seguido construyendo sobre los escombros de las mismas. Pero, como todo el mundo sabe, no es que el mar Adriático (y por ende el nivel de los océanos y mares de todo el planeta) haya subido sino que el suelo veneciano se ha ido hundiendo al encontrarse sobre una isla arenosa formada por los sedimentos fluviales procedentes de la cuenca del río Po y de los Alpes, especialmente.