El canal de Suez ha sido noticia en estos últimos días por el bloqueo del buque transportista de contenedores “Ever Given” que, según parece, a partir de tormentas de arena, desperfectos técnicos y malas maniobras, terminó atravesado a lo ancho del canal, evitando la libre circulación de las demás flotas cargueras.
Financiado por Francia y Egipto, el canal de Suez comenzó a operar en 1869, y desde aquel momento se convirtió en una de las principales arterias económicas del mundo, pues a través del canal pasa más del 12% de la mercancía del comercio mundial.
Con un ancho máximo de 345 metros, 22,5 de profundidad, y 163 km de longitud, entre Puerto Saíd (en la ribera mediterránea) y Suez (en la costa del mar Rojo), el canal permite acortar casi 9000 km en el trayecto en la ruta del comercio marítimo entre Europa, Medio Oriente y el sur de Asia, sin necesidad de bordear el Cabo de Buena Esperanza (extremo sur de África), reduciendo casi la mitad del recorrido, y por ende ahorrar también tiempo y dinero.
Su bloqueo significa un grave problema a nivel mundial. Cada día que el canal está bloqueado, los buques portacontenedores y los petroleros no entregan alimentos, combustible y productos manufacturados a Europa y no se exportan mercancías de Europa al Lejano Oriente. El Canal de Suez es particularmente importante como vía de transporte para el petróleo y el gas natural licuado, permitiendo que los envíos lleguen desde Oriente Medio a Europa. A partir de esto, la escasez de mercaderías y la incertidumbre generada por no saber cuánto tiempo demorarán en remolcar el megabuque de 200.000 toneladas de peso, 400 metros de largo y 59 metros de ancho, los precios aumentaron más de un 6% el día del bloqueo, aunque los días siguientes, bajaron ligeramente.
Los trabajos para el desbloqueo del canal comenzaron enseguida: el dragado de unos 30.000 metros cúbicos de arena durante días, y la ayuda de más de 11 remolcadores portuarios y dos poderosos remolcadores marítimos no fueron suficientes, parecía imposible poder desencallar el Ever Given, hasta que una ayuda extra llegó inesperadamente: la fuerza de la gravedad. Si, efectivamente fueron las fuerzas gravitacionales las que ayudaron a desencallar al Ever Given e impidieron pérdidas económicas enormes, pero no fue de la Tierra, ya que su fuerza de gravedad es la que lo mantenía encallado, sino la fuerza de gravedad de nuestro satélite, la Luna. Podemos decir, sin equivocarnos, que la ayuda vino del cielo.
La explicación en el fondo, es bastante sencilla: gracias a la última Luna llena del pasado domingo 4 de Abril, y su proximidad con la Tierra, se generó en la Tierra una marea viva de más de 46 centímetros por encima de lo normal, permitiendo agilizar la flotación del barco carguero y finalmente poder liberarlo del encallamiento.
Para entender cómo es que la Luna tuvo un papel, diríamos fundamental, en este evento, veamos primero cómo se forman las mareas, y qué significa esto de “ marea viva” o “ marea muerta”.
Sabemos que la Luna, el único satélite natural que tiene nuestro planeta, rota sobre sí misma, y alrededor de la Tierra en una órbita que no es perfectamente circular sino elíptica, y, al cabo de 28 o 29 días, completa una revolución, periodos que se conoce como mes lunar. A lo largo de un mes lunar, la Luna toma diferentes posiciones alrededor de la Tierra. Y esto genera a su vez, diferentes configuraciones Sol-Tierra-Luna.
La ley de atracción gravitacional establece que dos cuerpos de masa m1 y m2, ejercen fuerzas uno sobre otro, y que esta fuerza, que es siempre de atracción, depende, directamente de sus masas, e inversamente del cuadrado de la distancia que existe en ellas, es decir que mientras más masivas, mayor es la fuerza, o mientras más lejos esté una masa de la otra, menor será la fuerza de atracción entre ellas.
Izquierda: diagrama de fuerza gravitacional resultante entre la interacción de dos masas m1 y m2, separadas una distancia d. Derecha: Expresión matemática de la Ley de Gravitación Universal.
Por otra parte, sabemos que la Tierra no es un cuerpo sólido, rígido e indeformable, sino que al estar cubierto casi el 70% de la superficie de nuestro planeta por agua, que es un fluido que cambia entre los estados sólido, líquido y gaseoso, su estructura física también varía y se deforma.
Ahora imaginemos que las masas m1 y m2 que nombramos antes, son la Tierra y la Luna respectivamente, que están separadas en promedio unos 350.000 km. y decimos en promedio porque la Luna, al tener una órbita elíptica alrededor de la tierra, en algún momento del mes lunar la distancia Tierra-Luna aumenta, y en otro momento, disminuye. Estos puntos sobre la órbita lunar en donde se da la mayor y menor distancia Tierra-Luna se conocen como Apogeo y Perigeo, respectivamente.
Ilustración gráfica de la órbita lunar elíptica alrededor de la Tierra. En la misma se indican las posiciones de Perigeo (de mínima distancia) y Apogeo (de máxima distancia). www.naukas.com
A partir de esto, sabemos que la Luna se acerca y se aleja de la Tierra a lo largo del mes. Como producto de estos acercamientos y alejamientos de la Luna, se producen desplazamientos de las masas de agua en la Tierra, generadas por la acción de la fuerza gravitatoria que se ejercen mutuamente, la Luna y la Tierra. Estos desplazamientos de masas de agua se conocen con el nombre de “Mareas”.
¿Cómo y por qué se forman las mareas?
Este fenómeno periódico generado por la presencia de la Luna ha sido ampliamente estudiado e investigado durante mucho tiempo. Para entender su mecanismo y sus efectos, a continuación, explicaremos con más detalle el origen del mismo.
En la imagen A podemos ver graficadas a la Luna y la Tierra y las Fuerzas de atracción gravitatoria (fuera de escala), que ejerce la Luna en diferentes puntos de nuestro planeta.
Las fechas se conocen como “vectores fuerza”, y se utilizan para indicar la dirección y sentido en la que está dirigida la fuerza mediante la posición de la punta de la flechita, y la intensidad de la misma, mediante el largo del vector (largo de la flecha): si es un vector largo, como los que se observan en los puntos de la Tierra cercanos a la Luna, indica que la fuerza actuante sobre ese punto es grande, si en cambio, es un vector corto, como en los puntos de la Tierra más alejados de la Luna, indica que la fuerza es pequeña. Todas las flechas apuntan hacia el centro de la Luna (una aproximación razonable dada la gran distancia Luna-Tierra) y los puntos en la Tierra más cercanos a la Luna presentan una fuerza actuante mayor (debido a que la distancia es menor).
Descripción gráfica de las fuerzas de atracción gravitatoria en diferentes puntos de la Tierra, generada entre la Luna y la Tierra. Los vectores graficados en diferentes puntos de la Tierra indican la dirección, sentido e intensidad de la fuerza gravitatoria que actúa sobre los mismos puntos. En el gráfico inferior se muestra cómo disminuye la magnitud de la fuerza entre ambos cuerpos a medida que la distancia de separación Luna-Tierra aumenta (es la representación gráfica de la Ley de gravitación universal) https://www.researchgate.net/
En la Imagen B se observan las “Fuerzas de Marea”. Estas fuerzas son las resultantes de restar el vector de fuerza central (el vector de la fuerza ubicada justo en la posición del centro de la Tierra) a cada vector de fuerza local (ubicado en diferentes puntos de la superficie de la Tierra), esto es, las fuerzas “locales” relativas al centro de la Tierra. En los puntos P, el fenómenos se denomina “Pleamar”, y es cuando el nivel del agua sobre la superficie aumenta, mientras que en los puntos B, se denomina “Bajamar”, que es cuando la masa de agua se desplaza hacia el interior del mar, disminuyendo su nivel.
Si han tenido oportunidad de pasar todo un día de playa en el mar, habrán notado que en determinado momento del día, el agua se encuentra muy cerca de nosotros, la playa se hace más angosta, y hasta quizás debamos correr la sombrilla y la reposera para no quedar “dentro del mar”. Por el contrario, 6 horas después aproximadamente, el agua comienza a retirarse, la playa se hace gigante, y si queremos estar cerca del agua, debemos caminar, a veces hasta un par de cuadras para alcanzarla.
En esta imagen se observan los vectores fuerza resultantes sobre los puntos P y B, donde se genera la Pleamar donde la intensidad de la fuerza es mayor, y la Bajamar, donde la intensidad de la fuerza es menor. https://www.researchgate.net/
De esta misma forma, cuando la configuración de fuerzas actuantes incluye al Sol, se generan las Mareas Vivas o Muertas. Esto ocurre cuando el efecto de la Luna (llena o nueva) y del sol se ajusta y ambos se suman, originando las Mareas Vivas. Este tipo de mareas siempre significan mareas altas más intensas que las habituales.
Por otra parte, cuando la Luna se encuentra en cuartos crecientes o menguantes, el efecto del Sol es contrapuesto al de la Luna y entonces las mareas son más pequeñas, las conocidas como Mareas Muertas. Todos los meses del año se registran mareas vivas o muertas, pero en particular durante los meses de Marzo y Septiembre, ocurren las mayores Mareas Vivas del año, puesto que el efecto del Sol es máximo en los equinoccios.
Descripción gráfica de las configuraciones que pueden existir entre el Sol, la Luna y la Tierra. En la imagen superior, la configuración en 90° genera la Marea Muerta, mientras que en la imagen inferior, el Sol, la Luna (en este caso en fase llena) y la Tierra se encuentran sobre la misma línea, generando así la Marea Viva. http://elplanetarista.blogspot.com/
Esta última configuración, “Sol- Tierra – Luna Llena” es la que se dio el pasado 28 de Marzo, y (como si fuera poco), la Luna acercándose al Perigeo. Toda esta serie de coincidencias generó una fuerza gravitacional de tal magnitud, que en la Tierra significó un aumento de casi medio metro en el nivel del mar, más de lo habitual. De hecho, fue la marea viva más alta del mes. Este aumento en el nivel del mar permitió que el buque portacontenedores Ever Given pudiera ser remolcado con mayor facilidad para ser desencallado y finalmente liberar el tráfico en el canal de Suez.
Si bien al comienzo de la nota calificamos la acción de la luna como una “fuerza celestial”, al final podemos entender las causas y el origen de esas fuerzas.
La física y la matemática son el lenguaje que nos permiten explicar este tipo de fenómenos naturales, que si bien son fenómenos habituales, pues la fuerza de atracción gravitatoria la experimentamos todos los días, al poder caminar sobre la superficie de la Tierra, y no salir disparados al espacio, muchas veces pasan desapercibidos en nuestras vidas, y cuando finalmente toman protagonismo, esas “fuerzas llegadas del cielo” nos resultan “místicas”.
Ahora podemos entender que la Luna no sólo es el satélite natural de la Tierra, sino también conocer alguno de los efectos que genera su presencia.
