NOTA: si habéis estado siguiendo a Ciencia de Sofá en Instagram (@cienciadesofa) o en Facebook durante estos días, sabréis que he estado de viaje en Islandia. Vi muchas cosas interesantes y terminé grabando bastantes vídeos, así que es probable que durante las próximas semanas cuelgue más de un vídeoblog del viaje en el canal de Youtube… Por si os queréis suscribir a él y tal (guiño, guiño).
Acabada la campaña chapucera de redes sociales, pongámonos manos a la obra con la entrada de hoy.
Imaginemos que estamos en la playa un día especialmente tranquilo. Más allá de las pequeñas olas que puedan romper la armonía de la superficie lisa del mar, en esos momentos nos da la impresión de que el agua del océano está perfectamente nivelada con el horizonte como si fuera un vaso de… Bueno, de agua. Pero esta aparente planitud de los océanos no es más que una ilusión porque, como todos sabemos, la Tierra es redonda y, a gran escala, la superficie de las grandes extensiones de agua está tan curvada como la de nuestro planeta.
Aun así, entre lo difícil que resulta apreciar la curvatura del horizonte y lo poco concreta que es la expresión «nivel del mar«, da la impresión de que, aunque esté curvada, la superficie del océano debería estar nivelada a lo largo y ancho del planeta. Dicho de otra manera: lo lógico sería que todos los puntos de la superficie del mar estén a la misma distancia del centro de la Tierra.
Pero resulta que no es así: la superficie del océano está llena de protuberancias y depresiones, igual que en tierra firme hay montañas y valles. Y no me refiero a las olas o las mareas, sino a masas inmensas de agua que se alzan por encima de otras a escala planetaria y que permanecen estables durante millones de años. Lo que quiero decir es esto, vaya:
Sí, claro, montañas de agua… Me parece que vas a necesitar algo más que un dibujo cutre para convencerme.
Bueno, llamarlas montañas me parece un poco exagerado, voz cursiva, pero, como veo que no te fías, te dejo un mapa basado en mediciones reales hechas por satélite y en el que aparecen las diferencias de altura que existen a lo largo y ancho de la superficie de los océanos (descontando el achatamiento del planeta, del que hablaré en un momento):
En rojo los puntos más altos del océano, en azul los más bajos. De momento, ignorad las alturas que aparecen en tierra firme. (Fuente)
Como se puede ver en la imagen, hay 140 metros de diferencia entre la altura de la superficie del océano cerca de Europa y en las costas de la India. Estas discrepancias se pueden encontrar incluso entre distintos puntos de un mismo océano, como es el caso de los 100 metros que algunas regiones del Atlántico sobresalen por encima de otras.
Vale, vale, no me queda más remedio que creerte. ¿Y qué diablos hace que aparezcan montículos de agua en el océano?
Hay muchos factores que afectan, aunque algunos tienen efectos más permanentes que otros.
Por ejemplo, está claro que la altura de la superficie de los océanos cambia a diario debido al efecto de las mareas. Hablé sobre cómo se producen las mareas en esta otra entrada pero, en cualquier caso, la moraleja es que las mareas pueden llegar a alterar el nivel del mar entre unos pocos centímetros y una docena de metros.
La elevación de la superficie del océano también aumenta o disminuye en función de las condiciones climáticas locales. Si la presión en una región es alta, el aire empuja el agua hacia abajo y la superficie del océano se deprime. Si la presión es baja, el nivel del agua aumenta porque la fuerza que actúa sobre ella es menor.
Por suerte, este tipo de cambios no son duraderos y no afectan en gran medida al problema de determinar cuál es el verdadero nivel del mar en un lugar en concreto. Los fenómenos realmente molestos son los que lo alteran de manera más o menos permanente.
Por ejemplo, como también comenté en este artículo, nuestro planeta experimenta una mayor aceleración centrífuga en el ecuador que las zonas polares. Este es el motivo por la Tierra está achatada por los polos en vez de ser una esfera perfecta y, además, es la causa de que el nivel del mar esté 21 kilómetros más alto en las regiones ecuatoriales que en los polos.
De hecho, si la Tierra dejara de rotar, el efecto de la aceleración centrífuga sobre los océanos desaparecería, el planeta recuperaría su forma esférica y el agua se redistribuiría fluyendo hacia los polos. En este escenario, los mapas tendrían que volver a dibujarse, porque la superficie terrestre quedaría más o menos así:
(Fuente)
En cualquier caso, como veremos en breves cuando hablemos de elipsoides, aunque el achatamiento de la Tierra le pueda complicar un poco los cálculos a quién quiera crear un modelo que le permita deducir cuál es el nivel del mar en cualquier punto del planeta, es un contratiempo bastante fácil de evitar. En cambio, existe un fenómeno mucho más molesto con el que es aún más complicado lidiar.
La forma de esfera achatada por los polos no basta para describir la Tierra, que en realidad tiene forma de geoide… Un concepto que, si nos lo tomamos al pie de la letra, describe una figura que «tiene la forma de la Tierra«.
Un poco redundante, ¿no?
La verdad es que sí pero, sea como sea, la moraleja es que, además de estar achatada por los polos, la Tierra está cubierta de bultos y depresiones.
Una representación muy exagerada de la Tierra con forma de geoide. (Fuente)
La causa de esta forma irregular es que la composición interna de la Tierra no es homogénea: hay regiones del manto terrestre más densas que otras, de modo que la intensidad de la gravedad que producen sobre la superficie que tienen encima es mayor. De hecho, existen diferencias de hasta un 0,3% en la intensidad gravitatoria a través de la superficie terrestre.
Por supuesto, estas discrepancias gravitatorias tienen un efecto aún mayor sobre el líquido que cubre nuestro planeta: el agua de los océanos tiende a acumularse en las regiones donde la fuerza de la gravedad es mayor, así que incluso las irregularidades del campo gravitatorio terrestre producen diferencias en el nivel del mar a lo largo de la superficie. Y, como la evolución de estas irregularidades está ligada a los lentos procesos geológicos que gobiernan el comportamiento del manto, su efecto sobre el nivel del mar se puede prolongar durante millones de años.
Si unimos todos estos factores, queda claro no se puede medir el nivel del mar en un lugar del planeta y un momento determinado y utilizarlo como referencia en todo el mundo, una especie de «elevación 0», porque la altura de la superficie de los océanos no es la misma por todo el globo. Si, por ejemplo, tomaras como referencia el nivel del mar en el ecuador, no podrías aplicar esa misma escala en los polos, porque allí siempre estarías más de 20 kilómetros por debajo del nivel del mar debido al achatamiento de la Tierra. Incluso descontando el achatamiento del planeta (algo que los instrumentos pueden hacer de manera sencilla, como veremos en un momento), siguen existiendo diferencias de hasta un centenar de metros entre el nivel del mar en distintas regiones del planeta debido a su campo gravitatorio irregular.
O sea, que el «nivel del mar» no existe… O al menos, no existe un concepto de «nivel del mar» que se pueda aplicar por todo el mundo.
Exactamente, voz cursiva. Pero ten en cuenta que este problema sólo aparece a gran escala: en realidad, cada región puede medir el nivel del mar en sus costas y usar ese dato local como referencia para orientarse dentro de su propio territorio sin problemas. Por ejemplo, el Reino Unido utiliza el nivel del mar medido en el pueblo de Newlyn entre 1915 y 1921 como referencia y en este mapa se puede ver qué «nivel del mar» usan otros países europeos:
(Fuente)
Pero hay aplicaciones a las que no les sirve este sistema porque trabajan con mediciones que abarcan todo el planeta. Un ejemplo es la red de satélites de GPS, que reciben y envían señales de todo el mundo y, por tanto, desde posiciones muy diferentes respecto a los distintos «niveles del mar» de cada región. Entonces, ¿cómo se las apañan los satélites para decirte cuántos metros te encuentras por encima o por debajo del nivel del mar de tu zona, si la única localización que conocen es la de tu dispositivo de GPS?
Hay dos soluciones a este problema.
Por un lado, se puede considerar que, a grandes rasgos, la Tierra es una esfera achatada por los polos. Basados en esta suposición, una opción es construir un elipsoide teórico, un modelo matemático de una esfera achatada por los polos y con una superficie lisa, que se aproxime lo máximo posible a la forma general de nuestro planeta. A continuación, los satélites pueden superponer este modelo matemático sobre la Tierra (de tal manera que la superficie lisa de la figura geométrica encaje lo mejor posible con el relieve del planeta) y, una vez localizada tu posición sobre la superficie, compararla con el perfil del elipsoide de referencia allí donde te encuentras para calcular cuál es tu elevación.
Pero este método tiene un problema: esta figura teórica es sólo una aproximación y, como hemos visto, el planeta está cubierto de irregularidades, así que muchos puntos de la superficie terrestre quedan por encima o por debajo de la frontera del elipsoide de referencia. Como resultado, el GPS puede llegar a dar lugar a discrepancias en la elevación de hasta 100 metros, lo que significa que tu GPS podría insistir en que te encuentras 30 metros por debajo del nivel del mar mientras estás tumbado en la orilla de la playa… Y eso no tiene mucho sentido, claro.
Como es normal, esta falta de precisión puede ser un problema para las aplicaciones en las que se requiera una medición más exacta de la posición vertical de un dispositivo. Por eso existe un sistema más complicado, pero más exacto, para determinarla.
El campo gravitatorio de la Tierra es irregular y el agua tiende a acumularse de manera predecible alrededor las regiones donde la intensidad de la gravedad es mayor, así que el único sistema que permite medir con precisión la elevación por encima del nivel del mar en cualquier lugar del mundo será aquel que tenga en cuenta las variaciones del campo gravitatorio que existen a lo largo de la superficie del planeta. Y eso es, básicamente, lo que se ha estado haciendo durante los últimos años: utilizar satélites que midan el potencial gravitatorio en cada punto del planeta para construir geoides teóricos que se aproximen a la forma del campo gravitatorio de la Tierra de la manera más fiel posible.
Una vez conseguido, la superficie de esta figura pasa a ser la nueva «elevación 0» (o el nivel mar) en cada punto del planeta.
Un mapa del geoide de referencia WGS 84 y su representación tridimensional exagerada. (Fuente)
En este caso, cuando superpone el geoide de referencia sobre el planeta, las discrepancias respecto a la topografía real son menores que con el modelo más simple que tiene una superficie lisa, lo que permite obtener resultados más exactos.
Y, nada, creo que ya me he enrollado lo suficiente y ha quedado claro que el nivel del mar es un concepto mucho más enrevesado de lo que parece.
Ahora, para variar…
28 comments
Teniendo en cuenta esto te voy a plantear un nuevo problema.
En el Pirineo hay un gran debate acerca de cuales son los picos que se pueden considerar como picos de 3000 metros o más, los tresmiles, no hay unanimidad a la hora de decidir cuáles si y cuáles no son, hay unos 214, algunos por la prominencia que tienen y otros debido a la altura, hay un caso en concreto que se le ha dado 2999’9 al pico Arnales, por lo cual queda fuera de esa lista. Pero siempre se ha considerado un tresmil
Estas listas de tresmiles se han elaborado de distintas formas, algunas con GPS.
Podríamos tener una nueva lista de tresmiles más realista teniendo en cuenta esto que comentas?
Para los que coleccionamos tresmiles y tenemos una lista de la cual vamos tachando, tener nuevos picos que subir o saber que algunos picos no son realmente tresmiles nos resulta bastante interesante.
Un saludo!
«El hombre que subió una colina y bajó una montaña», película genial. Esa es la solución: se amontonan unos cuantos pedruscos en la cima y ya tenemos un tresmil.
«la Tierra es una esfera achatada por los polos»…. Como me chírria eso…. la tierra es una esfera (casi) perfecta! Es mas «esfera» que una bola de billar o de bolos.
no para los terraplanistas jajaja
Si es de 2999,9 das un salto al llegar, si no llegas muy cansado y subes a los 3.000
uuuh fueraa, mola más ETRS-89. :p
La diferencia de altura no está ligada también por la profundidad de dónde está depositada o no tiene nada qué ver?
Interesante, no tenía ni idea de lo que se plantea en la entrada.
Por cierto, en la frase donde dices esto:
«La elevación de la superficie del océano también aumenta o disminuye en función de las condiciones climáticas locales.»
Creo que sería más correcto usar la palabra «climatológicas» (o sea, el tiempo que hace en un lugar), en lugar de «climáticas» (el clima de ese lugar).
Más bien condiciones «meteorológicas»
😉
Mas que interesante! Gracias un excelente articulo.
Muy interesante, una joya este bloc. Gracias por tu trabajo.
Muy interesante. Hoy leí en una guía de Israel, que el Mar muerto se encuentra mas de 350 metros bajo el nivel del mar.!!! Me hizo ruido porque pensé cual es el nivel del mar cero? Encontrar este artículo fue de mucha utilidad!
Horacio
Interesante artículo. No me había planteado el tema en absoluto.
y mi pregunta es la siguiente… si aquí en la tierra tenemos problemas para ponernos de acuerdo sobre «el nivel del mar» y la altura de los diferentes picos… ¿Cómo son capaces de decir que en marte hay un volcán de 22 km de altura? ¿Qué toman de referencia en aquel desértico planeta?
Se cuenta desde donde la gravedad toma su valor máximo, más o menos como aquí, solo que aquí ese lugar lo ocupa el agua
Me pareció muy curioso el artículo. Y hoy me encuentro con un artículo citando que debido al achatamiento de los polos, el Chimborazo es más alto que el Everest.
https://cybergeo.revues.org/docannexe/image/25478/img-4-small580.jpg
Figure 4. Chimborazo from the Earth’s Centre
Because the earth is flattened at the poles, Chimborazo, which is located close to the Equator, extends more than 1 km out from the centre of the earth than Mount Everest, even if measured from sea-level is more than 2 km higher. This figure exaggerates the vertical scale by a factor of 50 near the surface of the earth.
Source: Sketch by Bertram Broberg. Previously published in Buttimer, 2001, p.114
Lo.ciero es que no existe ninguna curva … Cómprate un telescopio y pruébalo por ti mismo todo reaparece hasta 500 600 km y a esa distancia basado en la.formula trigonometrica deberían estar todo bajo la observación visible el.agua nunca ha perdido.au propiedad de estar plana el mundo no es una esfera elmagua no.se curva menos a la.velocodad o supuesta velocidad de rotación lo cual también hace imposible un viaje en avión lo mismo que el.sol no está a 96.4 millónes de km se puede apreciar en los rayos crepusculares .. para que se den los.ratos.crepusculares de esa forma debe ser una fuente de luz más cercana si no se verían rectos en cambio se ven en forma de triángulo.. saludos
Señor, me temo que se ha equivocado de foro, por otra parte, siendo yo graduado en ingeniería geomatica y topografía y trabajando de ello, le digo con toda sinceridad y una lagrima en el ojo, ojala, ojala la tierra fuera plana, la de quebraderos de cabeza q me hubiera ahorrado y lo sencillo q me haría la vida,OJALA LA TIERRA FUESE PLANA… Pero mucho me temo, que para mí desgracia y la de otros tantos, no lo es…
A 500 mil km ya estamos más allá de la órbita de la Luna, viejo XD de cuál fumas?
¿Porqué no te comprás vos el telescopio, y con la cámara del celular nos mostras cómo se ve el Everest desde tu casa?
hola. estoy mirando una fuente que das y los 21 km. mas aLto el nivel del mar en el ecuador es desde el centro de la tierra. ( Un observador parado al nivel del mar en cualquier polo., por lo tanto, es 21.36 km más cerca del punto central de la Tierra que si estuviera al nivel del mar en el Ecuador. El valor del radio de la Tierra puede ser aproximado por el promedio de estos radios.)
y esas diferencias de 100 metros mas o menos entre dos puntos del atlantico, lo entenderia si fuese momentaneo, pero no durante años como dices.
necesito investigar un poco mas. o estudiar geofisica mejor jejeje.
Me encantaría saber por que con la tecnología de la actualidad, año 2019, la NASA aun no puede sacar una fotografía real de nuestro planeta desde un satélite. Que usted se haya roto la cabeza estudiando como dice no significa que usted este en lo correcto… usted simplemente estudio lo que le dijeron que tenia que estudiar basandose en información incomprobable. Entiendo que usted no quiera cambiar su postura y menos discutiendo con una persona x como yo que ni siquiera termino el secundario, pero que no lo haya hecho tampoco significa que sea un estupido. La nasa es nuestra fuente de información principal acerca de nuestro planeta y el espacio… cada año están sacando fotografías «reales» del planeta tierra pero NINGUNA con la forma de geoide que usted dice… acaso usted sabe mas que la NASA?? o ellos nos están desinformando?? es una de dos… porque no creo que usted acepte la tercer opción, que seria un completo adoctrinamiento proveniente de un plan social diseñado hace centenares de años… y usted es una de las principales victimas de eso, creyendo los resultados de sus propios experimentos basados en algo que no existe. Ni usted ni yo hemos viajado kilómetros hacia arriba para comprobar la validez de los datos que nos entregaron desde siempre… hablar de métodos utilizados hace mas de 200 años para comprobar que nuestra superficie tiene una curvatura no me parece adecuado teniendo en cuenta el avance tecnológico que se ha demostrado en los últimos 20 años, acaso no podemos utilizar esos avances para dejar en claro algo tan básico como el espacio que habitamos desde nuestros inicios como raza?
Muy interesante este artículo, bueno los restantes también. Felicitaciones por las publicaciones y los trabajos de investigación.
Ivan, que ud no se considere un estúpido, está en su derecho, pero algunas calificaciones deben hacerla los otros. Es como el Estatus, no es algo que se lo asigne uno mismo, es algo que nos lo asignan los otros. No ha estudiado nada según dice pero pretende saber más que quienes han estudiado. Le recuerdo que como 800 años antes de Cristo ya hubo personas que se dieron cuenta que nuestro planeta era redondo. Creo que todavía no existía la NASA.
Gracias por el articulo. Me queda una duda si eres tan amable de contestarla, si estas en una playa al nivel del mar (local) y terreno plano y te dicen que se espera que el nivel del mar suba digamos 2 metros en los próximos 100 años. Esto significa que el mar entrará 2 metros mas tierra adentro ? o que el nivel del mar subirá en el eje vertical 2 metros? algo así como que parado en el mismo punto, en 100 años el agua te taparía.
Y lo siguen afirmando hasta en este foro, es redonda, no esferica xD
Una pregunta:el agua de un cuenco o del todo un océano, siempre tiende a nivelar se. De Barcelona a Argelia por ejemplo habrá, nose 400km. Es suficiente que exista una curvatura, no?
Pero si el agua, lo eches donde lo eches se queda nivelados!!
Alguien me puede decir cuanto es la curvatura de la tierra a cada 500?
Buenas a todos, son complicados estos momentos pero calculo que mas de uno tendrá tiempo de sobra para leer mi post y contestarlo si fuera tan amable, llego un poco tarde al tema pero me interesó bastante esta info y posible debate, soy ingeniero en sistemas, no estoy del lado de la tierra plana pero he investigado mucho todas las teorías que cada «bando» propone y lo que noto que cuando alguien con inquietudes al respecto hace un comentario o consulta algo relacionado cercana o muy lejanamente con la tierra plana, los más capacitados para «desaznar» a esa gente se ponen en actitud soberbia y no son capaces de con humildad, buenas palabras o un poco de dedicación, explicar mas a fondo o contestar directamente las preguntas o ejemplos que los supuestos «burros terraplanistas» plantean, muchos ponen la excusa de que es perder el tiempo y se van por las ramas en vez de dejar bien clarito con buenas e irrrefutables respuestas (ya que son ingenieros y expertos en el tema) a ésta pobre gente. Yo por mi parte tengo muchas preguntas sin respuesta para hacerles a los terraplanistas y a los que no lo son, pero veo y me indigna que los que tratan de burros a los terraplanistas nunca se dignan a explicar ni a responder, a lo sumo les recomiendan que vayan a estudiar, piensenlo muchachos a ver si se acaban estas estúpidas discusiones, acuérdense del dicho «el que calla otorga» y sean sensatos y colaboren para que la ciencia enseñe y no adoctrine, gracias a todos, un fuerte abrazo y lo mejor para ustedes y sus familias para poder pasar estos momentos difíciles.