Glosario: Las Mareas

A continuación se recogen los principales términos empleados en la descripción de las mareas:

Marea alta o pleamar: Momento en que el agua del mar alcanza su máxima altura dentro del ciclo de las mareas.

Marea baja o bajamar: Momento opuesto, en que el mar alcanza su menor altura. El tiempo aproximado entre una pleamar y la bajamar es de 6 horas 12 minutos, completando un ciclo de 24 horas 50 minutos.

Flujo: El flujo es el proceso de ascenso lento y continuo de las aguas marinas, debido al incremento progresivo de la atracción lunar o solar.

Reflujo: El reflujo es el proceso de descenso de las aguas marinas, lento y progresivo, debido a la decadencia de la atracción lunar o solar. Carrera de marea: Diferencia de altura entre pleamar y bajamar.

Semiperíodo de marea: Diferencia en el tiempo entre pleamar y bajamar. Estoa de marea: Es el momento en el que el nivel permanece fijo en la pleamar o en la bajamar. Estoa de corriente: Es el instante en que la corriente asociada a la marea se anula.

Establecimiento del puerto: Es el desfase existente, debido a la inercia de la hidrosfera, entre el paso de la Luna por el meridiano del lugar y la aparición de la pleamar siguiente.

Edad de la marea: Es el desfase existente, por la misma razón, entre el paso de la Luna llena por el meridiano del lugar y la máxima pleamar mensual siguiente. Unidad de altura: Promedio durante 19 años (un ciclo nodal) de las dos máximas carreras de marea (equinoccios) de cada año del ciclo.

Marea viva, alta o sizigia: Son las mareas que se producen con la Luna Llena y la Luna Nueva, cuando el Sol, la Luna y la Tierra se encuentran alineados. La Marea Viva que se produce durante la fase de Luna Nueva se denomina "Marea Viva de Conjunción"; y la que se produce mientras tiene lugar la fase de Luna Llena se llama "Marea Viva de Oposición".

Marea muerta, baja o de cuadratura: Son las mareas que se producen durante las fases de Cuarto Creciente y Cuarto Menguante, cuando las posiciones de la Tierra, el Sol y la Luna forman un ángulo aparente de 90º.

Líneas cotidales: Las líneas cotidales (del inglés tide: marea), son las líneas que unen los puntos en los cuales la pleamar es simultánea.

Puntos anfidrómicos o puntos de anfidromia: Son zonas hacia las cuales convergen las líneas cotidales y en las que la amplitud de la marea es cero.

Las Mareas y su Análisis Armónico

El primero en dar una explicación satisfactoria al fenómeno de las mareas, que incluyera una explicación de las oscilaciones de periodo semidiurno, fue Newton. Según su teoría, las mareas se originan por la diferencia existente en cada punto de la tierra entre dos fuerzas (figura 1): la atracción de la Luna (o el Sol) sobre dicho punto (que depende de la distancia al satélite y por lo tanto es mayor en los puntos más cercanos a la Luna) y la fuerza centrífuga que sufre al girar en torno al centro de gravedad del sistema Tierra Luna (constante en todos los puntos de la Tierra, pues todos ellos trazan un giro de idéntico radio en torno al citado centro de gravedad).

Figura 1: Formación de la marea de equilibrio según la teoría de Newton. La composición de la fuerza centrífuga de rotación (FC) en torno al centro de masas del sistema Tierra-Luna (punto CG) con la atracción gravitatoria de la Luna (FG) produce una resultante (R) responsable de la aparición de mareas. En el caso de un océano sin límites, la masa de agua se deformaría hasta tomar la forma de elipsoide que aparece en la figura.

Figura 2: Formación del ciclo de mareas vivas (gráfico superior) y muertas (gráfico inferior) a partir de la combinación de las mareas de equilibrio del Sol y la Luna. Durante las mareas vivas los elipsoides se encuentran alineados, generando una marea alta igual a la suma de los máximos.Si suponemos una Tierra sin continentes, esta diferencia de fuerzas deformaría la masa de agua, dándole forma de elipsoide alineado con el eje del sistema Tierra-Luna. Al girar nuestro planeta sobre sí mismo, un observador situado sobre su superficie pasaría por dos máximos, asociados a los extremos del elipsoide, y por dos mínimos, de forma que observaría una marea semidiurna. Esta oscilación de un océano sin límite se denomina marea de equilibrio. La combinación de los elipsoides generados por la Luna y el Sol es responsable del ciclo de mareas vivas y muertas (figura 2).El análisis armónico de las mareas está basado en la hipótesis de que las variaciones de nivel del mar pueden ser descritas en función de un número finito de contribuciones armónicas de la forma:Donde Ai,j es la amplitud de cada componente (i) en el punto geográfico considerado (j), gi,j es el desfase con respecto al máximo de la marea de equilibrio (más adelante introduciremos este concepto) en Greenwich y wi es la frecuencia angular del armónico. Estas frecuencias no tienen valores aleatorios, sino que vienen determinadas por los ciclos de las fuerzas astronómicas que dan origen a las mareas.Si la órbita de la Luna y la Tierra en torno a su centro de masas común fuese circular y su plano coincidiera con el del ecuador de la Tierra, las oscilaciones se podrían describir en función de un único componente armónico, denominado M2, de periodo 12 horas y 25 minutos (en el caso de incluir al Sol girando en el mismo plano, su influencia se podría incluir por medio del armónico S2, con un periodo asociado de medio día). Afortunadamente, las cosas no son tan simples. El hecho de que el plano de rotación de la Luna y el ecuador de la Tierra no coincidan provoca que los dos máximos por los que atraviesa un punto de la superficie no sean idénticos, generando una desigualdad diurna. Podemos imaginar que existe un astro virtual que origina esta perturbación, y es el origen de un armónico diurno, como el K1. Al existir multitud de variables que influyen en la forma del elipsoide y que sufren continuos cambios, como la distancia de la tierra al Sol o la Luna, se necesitan una gran cantidad de armónicos (y por lo tanto de cuerpos celestes virtuales) para explicar la oscilación periódica del nivel de mar denominada marea.Un análisis armónico completo de los datos de un mareógrafo tomados durante un año incluye unos 100 constituyentes. Una vez realizado dicho estudio, la elevación de la superficie en un punto j y en un determinado instante de tiempo t se puede describir por:siendo Ai,j la amplitud del armónico i en el punto j, wi la frecuencia, gi,j el desfase con respecto al máximo de la marea de equilibrio en Greenwich (nótese que esta variable no tiene una dependencia temporal, con lo que sirve para expresar las diferencias de fase existentes entre puntos geográficos en un determinado instante), Vi,t el desfase con respecto al origen de tiempo (con valores entre 0 y a lo largo de un periodo de marea) y, por último, los denominados factores nodales fi,t y vi,t. Estos son unas modulaciones, tanto de amplitud como de fase, que sirven para incluir los efectos de armónicos de largo periodo (hasta 18,6 años) que no pueden ser resueltos en el análisis de un año de datos. Así, por ejemplo fM2 ,t se puede expresar como 1.0 - 0.037cos(N) , con N=0 en Marzo de 1969, Noviembre de 1987, Junio del 2006, etc.

Video: Tsunami en Thailandia

Ya que anteriormente hemos hablado de las olas de marea (también denominadas tsunamis y que usualmente son causadas por terremotos y también por deslizamientos submarinos o volcanes submarinos) aquí está un video de el tsunami en Thailandia, en el año 2005.


Era una soleada mañana de domingo, en el sureste asiático. Miles de personas disfrutaban tomando el sol. A las 06:58 de la mañana todo cambió.
Frente a la isla de Sumatra y desde el fondo del mar, un terremoto de 9.2 grados en la escala de Richter sacudió la zona. Dieciocho minutos después, el mar provocaría una de las peores catástrofes de los últimos 40 años.
El terremoto generó olas de más de diez metros de altura, que se desplazaron a una velocidad superior a los 800 kilómetros por hora.
El tsunami golpeó a Indonesia, Sri Lanka, la India, Malasia, Tailandia, Islas Maldivas y extensas aéreas costeras de Birmania, Bangladesh, Kenya y Somalia.
En dos horas, el tsunami o maremoto barrió con todo lo que encontró a su paso en la costa sur de Asia.
Bañistas, deportistas y pescadores fueron las primeras víctimas.
Con el paso del tiempo surgiría la verdadera cara de la catástrofe. En ésta, la peor tragedia en el sureste asiático murieron 280 mil personas.
Casi dos millones de personas se quedaron sin un techo donde vivir. un año de distancia, miles de personas siguen reportadas como desaparecidas.
La tragedia hubiera sido menor si la India y Sri Lanka hubiesen contado con un sistema de alerta de tsunamis. No hubo alerta.
La fuerza de la naturaleza simplemente fue imparable.
A la dimensión de la tragedia se igualó la respuesta de la comunidad internacional.
Gobiernos y organismos humanitarios de todo el mundo donaron más de siete millones de dólares para ayudar a quienes perdieron todo ante el embate de la naturaleza.
A pesar de los esfuerzos de los gobiernos para reconstruir los daños causados por el tsunami, pasarán años antes de que la vida vuelva a ser la misma en el sureste asiático.

Influencia de las Mareas

Las aguas de la superficie del océano son movidas por los vientos dominantes y se forman unas gigantescas corrientes superficiales en forma de remolinos.

El giro de la Tierra hacia el Este influye también en las corrientes marinas, porque tiende a acumular el agua contra las costas situadas al oeste de los océanos, como cuando movemos un recipiente con agua en una dirección y el agua sufre un cierto retraso en el movimiento y se levanta contra la pared de atrás del recipiente. Así se explica, según algunas teorías, que las corrientes más intensas como las del Golfo en el Atlántico y la de Kuroshio en el Pacífico se localicen en esas zonas.

Este mismo efecto del giro de la Tierra explicaría las zonas de afloramiento que hay en las costas este del Pacífico y del Atlántico en las que sale agua fría del fondo hacia la superficie. Este fenómeno es muy importante desde el punto de vista económico, porque el agua ascendente arrastra nutrientes a la superficie y en estas zonas prolifera la pesca. Las pesquerías de Perú, Gran Sol (sur de Irlanda) o las del Africa atlántica se forman de esta manera.

En los océanos hay también, corrientes profundas o termohalinas en la masa de agua situada por debajo de la termoclina. En estas el agua se desplaza por las diferencias de densidad. Las aguas más frías o con más salinidad son más densas y tienden a hundirse, mientras que las aguas algo más cálidas o menos salinas tienden a ascender. De esta forma se generan corrientes verticales unidas por desplazamientos horizontales para reemplazar el agua movida. En algunas zonas las corrientes profundas coinciden con las superficiales, mientras en otras van en contracorriente.

Las corrientes oceánicas trasladan grandes cantidades de calor de las zonas ecuatoriales a las polares. Unidas a las corrientes atmosféricas son las responsables de que las diferencias térmicas en la Tierra no sean tan fuertes como las que se darían en un planeta sin atmósfera ni hidrosfera. Por esto su influencia en el clima es tan notable (ver Fenómeno del Niño)

Olas, mareas y corrientes costeras. Modelado de la costa.

Las olas son formadas por los vientos que barren la superficie de las aguas. Mueven al agua en cilindro, sin desplazarla hacia adelante, pero cuando llegan a la costa y el cilindro roza en la parte baja con el fondo inician una rodadura que acaba desequilibrando la masa de agua, produciéndose la rotura de la ola. Los movimientos sísmicos en el fondo marino producen, en ocasiones gigantescas olas llamadas tsunamis ("olas de puerto" en japonés), de las que ya hablamos anteriormente.

Las mareas tienen una gran influencia en los organismos costeros que tienen que adaptarse a cambios muy bruscos en toda la zona intermareal: unas horas cubiertas por las aguas marinas y azotadas por las olas seguidas de otras horas sin agua o, incluso en contacto con aguas dulces, si llueve. Además, en algunas costas, por la forma que tienen, se forman fuertes corrientes de marea, cuando suben y bajan las aguas, que arrastran arena y sedimentos y remueven los fondos en los que viven los seres vivos.
En la cercanía del litoral se suelen producir corrientes costeras de deriva, muy variables según la forma de la costa y las profundidades del fondo, que tienen mucho interés en la formación de playas, estuarios y otros formas de modelado costero.
La energía liberada por las olas en el choque continuo con la costa, las mareas y las corrientes tienen una gran importancia porque erosionan y transportan los materiales costeros, hasta dejarlos sedimentados en las zonas más protegidas. En la formación de los distintos tipos de ecosistemas costeros: marismas, playas, rasas mareales, dunas, etc. también influyen de forma importante los ríos que desemboquen en el lugar y la naturaleza de las rocas que formen la costa.

Trabajos del Grupo (2 "E")

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Tipos de Mareas

Dependiendo de la geografía del lugar y el tipo de vientos predominantes hay tres tipos de mareas, clasificadas según las frecuencias de las pleas y las bajas:

a) Semidiurnas: - Es el tipo de mareas del Río de la Plata, hay dos pleas y dos bajas, en el transcurso de un día lunar. En el caso específico del Río de la Plata de .desigualdades diurnas por no ser coincidentes los valores de las dos pleas entre sí ni de las dos bajamares. Considerando que el día lunar tiene una duración de 24h 50m, teóricamente cada 6h 13m se produce una pleamar o una bajamar.

b) Diurnas: Características en las latitudes bajas, con una pleamar y una bajamar en el transcurso del día lunar. considerando que el día lunar es de 24h 50m se producirá una pleamar y una bajamar cada 12h 25m

c) Diurnas irregulares: Con dos ciclos por día lunar pero con marcadas diferencias en las alturas y en los períodos de tiempo.

d) Mareas mixtas: Régimen de tipo intermedio, durante un día lunar se presentan dos pleamares y una bajamar o dos bajamares y una pleamar.