Un blog de ciencia para entender el funcionamiento del planeta y su relación con la historia de la humanidad
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En la pasada entrada vimos lo complicado que puede ser el cálculo de las variables armónicas de las mareas en una región en particular sin unas buenas observaciones de datos. En esta ocasión vamos a ver las dificultades que puede haber para entender las variaciones de la marea en un puerto aún teniendo un buen registro de datos. La bahía de San Francisco tiene la serie de tiempo de nivel del mar más antigua de todo el Pacífico Americano, sin embargo hasta hace poco no se ha resuelto uno de esos pequeños misterios de la ciencia que la hace tan entretenida. Los primeros datos del nivel del mar en San Francisco son de 1850, mucho antes de cualquier ciudad del pacífico americano a pesar de que la colonización fue anterior en otras regiones con puertos importantes, como Lima en Perú. Incluso conociendo la indiferencia hispana por la ciencia, no deja de sorprender que un pueblo tan marinero no tuviese interés en mediciones del nivel del mar en los puertos de su territorio. Las mediciones de nivel del mar de San Francisco mostraban unas variaciones en dos constituyentes de las mareas anómalas respecto de otros puertos cercanos, en concreto en las variables K1 y M2 que está relacionadas con la influencia de la luna. (Aquí los diferentes constituyentes de la marea en San Francisco). De arriba a abajo: Descarga del rio Sacramento-SanJoaquín en mtros cúbicos por segundo. Admitancia de la M2. Puede observarse la influencia de la descarga en la admitancia. La tendencia clara que se observa hasta los años 80 era una de las cosas del registro de nivel del mar sin explicación. De Rodriguez-Padilla & Ortiz, 2017 Entre las influencias por las que se puede producir estos cambios están las variaciones en los aportes de agua desde los ríos o cambios en la temperatura de agua de mar. En la siguiente animación, pueden ver cómo éstas dos variables puede afectar al nivel del mar. Si medimos el nivel del mar justo debajo del famoso puente de San Francisco, vemos cómo la presencia de agua proveniente de la descarga de los ríos hace que suba el nivel del mar, ya que el agua dulce (o fresca) es más boyante que el agua de mar y flota sobre ésta. Por otra parte, el aumento de temperatura en el agua de mar hace que ésta disminuya su densidad “expandiéndose” y registrando un mayor nivel del mar. Aunque lo cierto es que en San Francisco la presencia de agua cálida suele estar relacionada con cambios en la circulación marina que, igualmente, producen una subida en el nivel del mar. Si combinamos estos dos factores, podemos ver cómo un mar con temperaturas cálidas y alta descarga de los ríos producen los niveles de mar más elevados. Éstas, por ejemplo, son las condiciones típicas que produce el fenómeno de El Niño en esta región. Al contrario, los niveles de mar más bajos se producen durante eventos de La Niña, cuando el agua está más fría y generalmente existen condiciones de sequía. De hecho, en la siguiente gráfica puede verse muy claramente cómo el nivel del mar subió durante muchos de los eventos de El Niño. Sin embargo, por mucho que se especuló sobre cómo estas variaciones podrían estar detrás de las anomalías del registro de nivel del mar en San Francisco, nunca se pudo confirmar. En un reciente estudio, al Dr. Modesto Ortiz y a su estudiante de maestría en CICESE Isaac Rodríguez Padilla, se les ocurrió incluir una nueva variable; el sedimento. Revisando los mapas de batimetría de la bocana y el canal de entrada de la bahía observaron cómo había ido cambiando a lo largo del siglo XX. Para entender estos cambios necesitaron investigar la historia de la región y se encontraron con algunos hechos que sin duda influyeron en la disposición del sedimento.
La misma fiebre del oro terminó produciendo un incremento poblacional que cada vez requería más recursos para mantenerse. El incremento de la población hizo necesaria la creación de embalses para surtir de agua a la recién instalada civilización. En 1933 el Proyecto de Agua del Valle Central (Central Valley Water Project), comenzó la construcción de embalses en los principales ríos que llegan a la bahía. Pero los embalses no sólo reducen la llegada de agua, sino también de sedimento. Así, la disminución de la erosión por el fin de la fiebre del oro hacia 1880 y el aumento de la retención de sedimentos por los embalses, hizo disminuir paulatinamente la rugosidad en el canal de la bahía de San Francisco.
Referencias Rodríguez-Padilla & Ortiz, 2017 On the secular changes in the tidal constituents in San Francisco Bay. Journal of Geophysical Research Fotos de wikipedia, daguerrotipos e ilustraciones de la Library of the Congres https://en.wikipedia.org/wiki/California_Gold_Rush
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Noviembre 2017
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