Casi la totalidad de investigadores sobre el tema adjudican el fenómeno de las mareas a la ley de gravitación universal que con la atracción mutua interplanetaria entre la Luna, el Sol y la Tierra provoca deformación en los océanos en la cara que se enfrentan en detrimento de la cara opuesta. Es la teoría del equilibrio de Newton que deja sin explicar claramente la realidad mostrada por los mareógrafos y oligrafos existentes en todo el mundo. Como segunda alternativa aparece Laplace que niega la razon de las mareas al equilibrio de fuerzas y funda sus argumentos explicándolo como un fenómeno dinámico, que en realidad lo es...La existencia de solo fuerzas nunca es origen de energía. Para que haya energía en juego es necesario que haya movimiento.La fuerza se mide en Kg., libras, toneladas, Fuerza por movimiento es potencia. Potencia por tiempo es energía. La”leva” de la figura, en el supuesto que la tierra no rotase permanecería quieta respecto de la superficie terrestre, y cualquier habitante del planeta jamás podrá apreciar las distintas alturas de la leva y por lo tanto no apreciará mareas.
Ergo, la causa no es la atracción gravitatoria sino la rotación terrestre, que es quien suministra el movimiento necesario para transformar la fuerza en energía y el equilibrio estático en dinámico. Rigurosamente hablando también ocurre con la luna,
que al cabo de 28 días habrá completado su orbita y por lo tanto habrá generado su propia marea pero de una energía solo el 3,3 % de la causada por la rotación terrestre., desde que el periodo son días Yendo aun mas allá en la rigurosidad de los efectos mutuos también al sol le corresponde su influencia pero con una fuerza solo el 40 % en comparación con la luna y con un movimiento de 1/365 , o sea solo 0,1 % en relación al merito de la tierra . En definitiva solo tiene importancia la rotación terrestre en este complejo fenómeno, ya que dinámicamente la luna colaboraría con un 3,3 % adicional por el movimiento de traslación Lunar y un 0,1 % por la traslación terrestre alrededor del sol, ambos despreciables para nuestro interés.
Quedémonos entonces solo con la rotación terrestre y vayamos al análisis sistemático de lo que realmente ocurre con los datos de un mareógrafo una marea de un día determinado y un lugar bien definido. El mareógrafo es el del Puerto Charcot ubicado a los 65º latitud sur y sobre los 64º de long oeste. El día elegido es por ejemplo 3 de enero, con 1,5 m de diferencia entre pleamar y bajamar, una sola al día.
La elección no es caprichosa tanto del lugar como del día pero la justificación de las razones quedan para el final aclarando que son solo razones de orden didáctico. Comencemos por graficar la altura de la marea durante el día completo comenzando desde la bajamar llevando en abcisas la hora del día y en ordenadas la altura de la marea. Nos encontraremos con una sinusoide completa , cuyo desarrollo alcanza 24 horas y 48 minutos, justo el tiempo que tarda la rotación terrestre en alcanzar la posición de la luna al día siguiente como consecuencia que durante el tiempo que tarda la tierra en un giro completo la Luna se corrió en su orbita 1/28 . La onda resultante tiene una altura igual a la pleamar e indudablemente representa la energía hidrostática acumulada durante ese giro de la tierra.
Energia Hidrostatica de la Onda
En nuestra nota ya hemos visto que la energia de la Onda es el volumen encerrado en la senoide multiplicado por el peso especifico del agua y por el centro de gravedad, que para un ancho unitario de un metro y una longitud de onda L , una altura h y el centro de gravedad 3/8 h es
E (Kgrmetros)= L (m) x 1000 (Kg/ m3) x h(m)/2 x 3/8 h (m)
E (Kgrmetros = 187,5x L x h2
La formula es valida tanto para una onda de 40 millones de metros de longitud , caso de una onda de marea a la altura del ecuador terrestre como para una ola de 20 metros de longitud derivada de un viento de apenas 7 Km. /hora. Sin embargo, y tal cual lo hemos hecho y pregonado desde siempre, a efectos comparativos nos conviene hablar de energía específica o densidad energética por unidad de superficie. Llamémosle em y eo a la energía mareo o undimotriz por m2 de superficie marina con lo cual la formula será
em (Kgr m / m2) = E /S = 187,5 x h2
Recordemos que el valor energético es por cada onda y por unidad de superficie oceánica. No obstante, si se trata de la marea, la onda como veremos es una sola por cada 24 ,8 horas, aunque en apariencia son dos temas sujetos a discusión posterior pero que para este razonamiento es intrascendente. Tratándose de una ola el periodo es entre 7,3 x h ½ y 5,5 x h ½ (de 5,5 a 7 de la raíz cuadrada de la altura) con lo cual el numero de repeticiones diarias es n= 24 x3600/ 5,5 a 7,3 x h ½ y la relación de densidad energética entre las olas (eo) y la marea (em),
eo/ em = 12000 a 17000/ h ½
lo cual nos muestra lo insignificante de la energía mareomotriz en comparación con la undimotriz. La única ventaja que tiene frente a la undimotriz es la capacidad de concentración y acumulación costera pero también este es un inconveniente ya que las excepcionales mareas dobles diarias surgen justamente vinculadas con la disponibilidad y la falta de aprovechamiento.
Supongamos una altura de mareas normal de 1,5 metros seria entre 10000 a 14000 veces mayor densidad energética la de la ola que la de la marea. Por otra parte es posible esperar olas de hasta 12 metros y es normal con sudestada las que superan los 3 a 4 metros. En tanto como veremos, las doble mareas de mas de 10 metros no son autenticas sino el resultado de la resonancia, concentración y acumulación costera exclusivo efecto de no mas de un centenar de litorales de nuestro planeta, imposible de extrapolar resultados al 74 % de la superficie terrestre cubierta por Océanos.
Volvamos a Pto Charcot y tratemos de efectuar un análisis de la onda. Ya vimos que la forma de la onda, tomada del mareógrafo, es una sinusoide. El periodo de la onda 24 horas 48 minutos. La longitud 12700 Km. (diámetro de la tierra) por el cos de 65 º (latitud de Pto Charcot) y por 3.1416, total 16800 Km. La velocidad de la onda 677 Km. / hora La densidad energética de cada onda de acuerdo a lo calculado:
em = 187,5 x 2,25 = 421 Kg m/ m2dia
y la de una ola
eo = 187,5 x 2,25 x 24,8 x 3600/6 = 421 x 14880= 6.264.480 Kg m /m2 dia
Y la energía de cada onda de marea será:
Em = 421 x 16.800.000 m = 7.072.800.000 Kg. m =19271 Kw hora/m2 día
En tanto que para la misma superficie marina, la de la Ola es
Eo=6.264.480 x 16.800.000 = 1,052 x 10 14 = 286.648.500 Kwhora /m2 día
Conclusión: Para una altura de ola equivalente a la marea viva de Puerto Charcot del orden de 1,5 m, la energía undimotriz es 14874 veces mayor que la de la marea a igualdad de superficie oceánica. Sin embargo la altura de la marea es el limite natural máximo, en tanto que la altura de la ola elegida corresponde a un estado del mar designado como “tranquilo” de la Escala Beaufort Internacional En la zona de Pto Charcot es posible esperar olas de altura máxima entre 3 a 5 metros con energías entre 4 a 10 veces mas de lo considerado. En esa zona olas de 10 m. de altura, generadas por vientos de 50 Km/hora, existen con frecuencia .y tienen 45 veces mas energía que la marea normal de 1,5 m .En definitiva, será posible encontrar en Pto Charcot olas con mas de 600.000 veces mayor densidad energética.
Hemos elegido Pto Charcot pero el análisis hasta este punto lo podemos efectuar con todos los mareógrafos de la zona entre los paralelos de 55 a 65 º de latitud sur , resumen de los cuales han sido compaginados en la nota titulada “La forma de Onda “a la que recomendamos dirigirse. No escapara a la atención del lector el hecho de que esa zona es la única en todo el globo terrestre en la cual no existen interferencias continentales. Esto explica nuestro comentario del encabezamiento de que la elección del lugar no es caprichosa. Antes de continuar con la segunda parte digamos que, si bien nos hemos concentrado con el fenómeno en el transcurso de un día cualquiera, en los días, semanas y meses subsiguientes operaran cambios referidos a la posición relativa del Sol, la Luna y la Tierra, originando las ya conocidas mareas de sicigias cuando Sol y Luna y tierra están alineados, en cuadratura, etc etc...tema que conjuga los resultados de mas de 400 páginas de las Tablas de mareas del Servicio de Hidrografía Naval visita indispensable y necesaria. Vamos por la segunda parte.
La interferencia Continental
Mas que recomendación, casi es un ruego visitar nuestra nota titulada “El canalón Continental” antes de continuar con la observación de otros mareógrafos que nos mostraran sorpresas inesperadas.: Bahía San Sebastián, Lat. 53 º dos ondas diarias de 10 m de altura, o Bahía Ushuaia o Pto. Vancouver o Bahia Aguirre con solo 1, 5º de diferencia de latitud pero 73 veces mas energía que los 1,5 m de todos los mareógrafos entre los 53 a 65 Mareógrafos. San Sebastián es el comienzo de la interferencia continental. Pta Loyola, Pta Quilla.
La rotación terrestre y la atracción gravitatoria, aceptado que sea origen de
La marea, son atributos universales no localizados como para pensar que con una diferencia de solo 1,5º ( 0,15 %) s
e pueda producir un cambio dependiente de ellos del orden del 7300 %. El orden del universo impide que así sea... ¿Cuál es entonces la razon? ¿Acaso la dirección de la onda? La tierra gira en el sentido contrario a las agujas del reloj vista desde el polo norte. Como vimos y aceptamos, la leva hídrica permanece durante el día absolutamente quieta, con lo cual el movimiento relativo de la marea es el mismo del sol, la luna u otros planetas La marea se desplaza de este a oeste, dirección que indefectiblemente desde Bahía Tetis , en el extremo este de Tierra del fuego, se encontrara con la interferencia continental , obstáculo que impedirá que continúe viaje hacia el pacifico y por lo tanto como cualquier onda se reflejara cumpliendo con las leyes de la reflexión , refracción etc. . Si el obstáculo es perpendicular retornara por el mismo camino que venia, cumpliendo con la primera ley, ángulo de incidencia (cero) igual al de reflexión... Si se trata de un espejo cóncavo se concentrara y si es convexo se dispersara. La velocidad se mantiene y por lo tanto si regresa por el mismo camino se encontrara con la próxima onda cuya velocidad relativa es el doble, provocando un encuentro cada 12 horas entre las dos ondas y con una amplitud que es doble al segundo día triple al tercero… etc. y seguirá acumulando ondas imposibilitadas de continuar su camino hasta lograr alcanzar el equilibrio propio del pasaje de un estado transitorio al permanente. Volviendo al caso de San Sebastián, nada presume que cada onda acarrea la misma cantidad de agua y energía que la correspondiente a cualquiera de las ondas sin interferencia existentes entre los paralelos de 55 a 65º como las ya mencionadas de Pto Charcot o
bahía isla Neny, o Pto Melchior, etc. etc. (ver gráficos de “La forma de onda”) a saber:
Volumen de cada onda = 16.800.000 m x 1,5 m x 1m (ancho) x1/2
= 12600 m3
Y una energía diaria
Em= 16800000x 1, 5 x 1,5 x ½ x 3/8 x1000
=19312 Kwhora /m
Ahora veamos la energía diaria de las dos ondas de San Sebastian. Del mareógrafo vemos que una de ellas es de 10 m y la otra de 8
Et = E1 + E2 = 187,5 x 16800.000 x ( 100 +64)= 1.407. 629 Kw hora/m
Lo que significan una acumulación de nada menos que 73 días de una onda normal sin interferencia continental. Bastaría un canal hipotético que uniese a esa altura el Pacifico con el Atlántico para que las dos mareas diarias de San Sebastián se transformaran en una de las mismas características de las de Charcot. O también dicho de otra forma: en el absurdo de que la tierra girara en el sentido inverso las mareas dobles de San Sebastian se trasladarían a la Costa africana, a Luanda o a Lagos en Nigeria.
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