¿Qué son las mareas?

El diccionario de la Real Academia de la Lengua Española define la palabra “marea” en una de sus acepciones como “Movimiento periódico y alternativo de ascenso y descenso de las aguas del mar, producido por la atracción del sol y de la luna.” Es esa atracción, junto con la aceleración inercial centrífuga de la Tierra, los factores que la originan.

Podemos imaginarnos la marea como una perturbación en forma de elevación de la superficie libre del mar que se traslada en el tiempo y el espacio recorriendo los mares. Esta descripción es una simplificación del fenómeno real, ya que en él intervienen, además de los factores antes citados, otros tales como las masas de tierra emergidas, la topografía submarina, las tormentas, la presión atmosférica, etc.

Fue Isaac Newton quien, basándose en su ley de la gravitación universal, propuso una teoría que lograba explicar en su mayor parte las mareas. No obstante, ésta no tenía en cuenta las limitaciones existentes en el movimiento de los fluidos ni el efecto de la presencia de los continentes en el desplazamiento del agua. Más tarde, Laplace estudió las mareas y propuso su teoría dinámica. En ella consideraba las mareas como ondas de periodo largo que recorren la superficie del planeta, forzadas por la gravedad lunar y solar, con una longitud de onda muy superior a la profundidad del océano (por ello, estas ondas siempre viajan sobre aguas “someras”).

¿Cuál es su origen?

El sistema formado por la Tierra y la Luna giran en torno a su centro de gravedad común con un periodo de 27,3 días respecto a las estrellas que tienen alrededor. Como consecuencia de la diferencia de masas de ambos cuerpos celestes, sus respectivos diámetros y la distancia que los separa, el centro de gravedad del sistema se sitúa en el interior de la Tierra y a unos 4.000 km de su centro.

Por otro lado, la órbita de la Luna es elíptica y la de la Tierra es excéntrica, por lo que todos los puntos de la superficie de nuestro planeta sufren una misma aceleración inercial centrífuga debido a este movimiento. 

Además de la aceleración inercial centrífuga debida al movimiento excéntrico de la tierra, cada punto de la superficie terrestre sufre también la aceleración gravitatoria provocada por la masa de la Luna. Es el balance entre estas dos aceleraciones el que genera el movimiento de las masas de agua oceánicas que conocemos como mareas.

Características de las mareas

Podemos caracterizar las mareas en función de una serie de rasgos: amplitudes, desigualdades, etc. Vamos a repasarlas someramente.

Tal como hemos visto anteriormente, las aguas de la superficie de los mares sufren, entre otras, los efectos de un par de fuerzas: la atracción gravitatoria lunar y la fuerza centrífuga debida al movimiento excéntrico de la Tierra. Para un determinado momento y lugar, la competición entre ambas fuerzas se resolverá en favor de la aceleración gravitatoria para aquellas regiones de la superficie terrestre más próximas a la Luna, y a favor de la aceleración centrífuga en las regiones más alejadas. A la resultante se conoce como aceleración de marea (a_m).

La mayor o menor aceleración de marea dará lugar a niveles o alturas de marea mayores o menores. La mayor altura alcanzada por la marea se conoce como pleamar, la menor como bajamar, y la diferencia entre ambas es la amplitud de la marea. Ésta varía según se encuentren el sol y la luna respecto a la Tierra. Cuando los dos astros se encuentran alineados con nuestro planeta (conjunción), se suman las atracciones que ambos ejercen sobre las aguas y como resultado se producen pleamares de mayor altura: se trata de las “mareas vivas”, que podemos apreciar durante las fases de luna llena o luna nueva (plenilunios y novilunios).

Las pleamares y bajamares conllevan la entrada y salida, respectivamente, del agua en los puntos donde se producen. A estos movimientos del agua se les llama flujo (o entrante) y reflujo (o vaciante), respectivamente. Se trata de corrientes que pueden llegar a ser muy importantes, especialmente en zonas costeras donde la orografía puede constreñir las aguas. 

Por otro lado, cuando el sol y la luna no se encuentran alineados con la Tierra sino en ángulo recto (cuadratura), se da la situación contraria: se producen las “mareas muertas”, que podemos apreciar durante las fases lunares de cuarto creciente o cuarto menguante.

La altura que alcanza la marea a lo largo de su ciclo es fluctuante. Se conocen dos variaciones de este tipo: la desigualdad diurna y la desigualdad semimensual.

La desigualdad diurna hace referencia a las diferentes alturas que tienen dos pleamares o bajamares consecutivas.  Ello se explica por la declinación lunar, que es el ángulo que su trayectoria tiene respecto al ecuador terrestre. Dicho ángulo varía entre -28º y 28º y es de 0º cuando la luna cruza el plano ecuatorial. Cuando la declinación lunar no es nula, las aceleraciones gravitatorias que se experimentan en lados opuestos del mismo paralelo son diferentes, por lo que también las pleamares correspondientes tienen distintas alturas.  

Por otro lado, el lapso de tiempo que transcurre entre dos pleamares o bajamares consecutivas es aproximadamente de 12 horas y 25 minutos, por lo que una pleamar (o bajamar) se retrasará unos 50 minutos de un día para el otro.  A medida que avanza el ciclo lunar, las diferencias de altura de las pleamares y bajamares van variando progresivamente, lo que se conoce como desigualdad semimensual.

Importancia de las mareas

El conocimiento de las mareas es clave para una serie de cuestiones relacionadas con ámbitos muy diversos: la pesca, la ordenación territorial, ingeniería, zonación costera, gestión ecológica, etc. Conocer las mareas es importante porque:

• Condiciona el litoral y su cartografía: la variación cíclica del nivel mar es una circunstancia que nos obliga a definir criterios de demarcación del límite tierra-mar. Este aspecto es determinante en la elaboración de mapas costeros y en la cartografía de las playas.
• Influye en nuestra manera de planificar y construir estructuras, ya que, por motivos obvios, el nivel de las aguas condicionará de varias formas el diseño puertos, amarraderos, puentes, etc.
• Define la zonación costera: el tipo de flora y fauna que habita el litoral depende, entre otras cosas, del tiempo de exposición de los organismos al ambiente aéreo. En consecuencia, la biota se distribuye espacialmente según su tolerancia a la inmersión o la exposición al aire, dando lugar a comunidades diferentes según en qué zona nos encontremos, submareal o intermareal.
• Nos permite mejorar el rendimiento pesquero: en algunos lugares se aprovechan las “entrantes” o las “vaciantes” para aumentar las capturas. También son beneficiosas las mareas vivas en la pesca de algunas especies, como es el caso del camarón. Por otro lado, el marisqueo se realiza durante las bajamares, ya que es cuando más organismos sésiles quedan expuestos y más segura resulta su recolección.
• Puede aumentar la eficiencia de algunas granjas acuícolas: el conocimiento de los ciclos mareales y sus características ha permitido reducir los costes de bombeo de muchas granjas en distintos países, algunos de ellos situados en el sudeste asiático.

¿Cómo se miden las mareas?

Se basa en la medida del nivel del mar. La medida y predicción de las mareas son campos de interés para científicos y profesionales tanto en centros de investigación como en consultorías, ingenierías, etc. Existen varios métodos para medir la marea:

• Análisis de la variación cíclica de la presión hidrostática en la columna de agua mediante el uso de sensores de presión y/o mareógrafos (un ejemplo son los mareógrafos que fabrica SAIV AS).

• Estudio del registro del nivel de la superficie libre del mar mediante el uso de sistemas aéreos verticales no intrusivos (Radar FMCW o métodos acústicos)

• Estudios de los flujos de agua forzados por la marea mediante correntímetros o perfiladores (software TSA_Nortek)

Referencias:

ROSÓN PORTO, G. y VARELA BENVENUTO, R. (2008). Métodos en Oceanografía Física. Barcelona: Editorial Anthias, SL.

Las mareas. (https://https://sailandtrip.com/la-marea/ [Consulta: 6 de abril de 2020].
RAMÍREZ, J. T. (2006). Corrientes oceánicas. <http://teideastro.com/assets/files/Mares/Corrientes%20oceanicas.pdf> [Consulta: 1 de abril de 2020].