Lo confirman cuatro décadas de imágenes satelitales de la pendiente de la playas
Según un nuevo estudio que utiliza décadas de imágenes satelitales para medir las mareas a escala de playas individuales, los niveles de las mareas pueden variar casi un metro en una misma bahía.
Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich y la Universidad de Oxford han liderado el desarrollo de una nueva técnica que permite estimar las mareas a lo largo de la costa con intervalos de tan solo 100 metros (330 pies). Esto proporciona un nivel de detalle local difícil de obtener con los actuales mareógrafos y las mediciones satelitales.
La información precisa sobre los niveles de las mareas es importante para todo, desde modelar el riesgo de inundaciones costeras y planificar la navegación hasta comprender cómo cambian las mareas a medida que suben los niveles del mar. Pero hasta ahora, nuestra capacidad para medir las mareas ha sido muy limitada.
Las observaciones de los mareógrafos se limitan a ubicaciones individuales, mientras que las mediciones satelitales convencionales que utilizan radar tienen una cobertura limitada cerca de la costa, con una resolución que suele estar en el rango de las decenas de kilómetros.
Imagen derecha: Amplitud de la marea en la bahía de South Taranaki, observada mediante imágenes satelitales, que muestra variaciones de altura de la marea de casi 1 metro a lo largo de la bahía. Crédito de la imagen: Dr. Michael Hart-Davis (DGFI-TUM).
Utilizando las playas como referencia
El nuevo método emplea fotografías satelitales de las costas proporcionadas por el programa Landsat, gestionado por la NASA y el Servicio Geológico de Estados Unidos. Esto proporciona el registro espacial continuo más extenso de la superficie terrestre.
Fundamentalmente, los investigadores no midieron la altura del mar directamente a partir de las fotografías. En cambio, la técnica utiliza la propia playa como una regla gigante. A medida que sube y baja la marea, la línea de costa se desplaza a lo largo de la pendiente de la playa. Las imágenes satelitales registran dónde se encuentra la línea de costa y, utilizando la pendiente de la playa, los investigadores pueden traducir este movimiento en cambios en el nivel del mar.
Mediante el análisis de las mediciones de las líneas costeras que bordean el Océano Pacífico, recopiladas durante más de 40 años, los investigadores pudieron identificar los ritmos repetitivos característicos de las mareas. Una vez identificados estos patrones de mareas en un lugar determinado, pueden utilizarse para predecir la marea en ese mismo lugar en diferentes momentos del pasado o del futuro y, potencialmente, investigar cómo cambian esos patrones con el tiempo.
Imagen: Cómo las imágenes satelitales se convierten en mediciones del nivel del mar. Imagen izquierda: CoastSat estimó la posición de la línea costera durante un mes (Fuente: Kilian Vos). Imagen derecha: Esquema de cómo se puede recuperar el nivel del mar utilizando el conocimiento de la pendiente de la playa y trigonometría simple. Crédito: Thomas Monahan.
La aplicación de este método en los países que bordean el océano Pacífico permitió a los investigadores estimar las mareas en cada segmento de costa de 100 metros (330 pies) estudiado. En la bahía de South Taranaki, en Nueva Zelanda, por ejemplo, la técnica reveló diferencias en la altura de la marea de casi 1 metro a lo largo de los aproximadamente 90 kilómetros (56 millas) de longitud de la bahía.
Marcadas diferencias a lo largo de una costa
En las playas cercanas a Christchurch, Nueva Zelanda, los investigadores descubrieron que las mareas en la bahía de Pegasus, al este de la ciudad, eran unos 40 cm (16 pulgadas) más altas que las de las playas al sur de la ciudad, cerca del río Rakaia.
Estos hallazgos demuestran que las mareas pueden cambiar sustancialmente en distancias relativamente cortas a lo largo de la costa, lo que significa que una predicción basada en observaciones o modelos a cierta distancia puede no siempre reflejar las condiciones en una playa en particular.
"Nuestra investigación demuestra que las mareas pueden variar sustancialmente en distancias relativamente cortas. Esto no solo es importante para actividades como la pesca o el surf, sino que también tiene un gran impacto en las inundaciones costeras. Las variaciones a pequeña escala en las mareas pueden marcar la diferencia entre que dos regiones vecinas estén a salvo o se inunden durante la misma tormenta. A medida que estos métodos maduren, podrían contribuir a pronósticos de mareas mucho más localizados, informando a las personas no solo sobre lo que está sucediendo con la marea "cerca de aquí", sino también sobre lo que está sucediendo en su playa", dijo el Dr. Thomas Monahan (Departamento de Ciencias de la Ingeniería, Universidad de Oxford), coautor del estudio.
Imagen derecha: Amplitud de la marea en la bahía de South Taranaki, observada mediante imágenes satelitales, que muestra variaciones de altura de la marea de casi 1 metro a lo largo de la bahía. Crédito: Dr. Michael Hart-Davis (DGFI-TUM).
Cómo subsanar una carencia de datos costeros
Los investigadores afirman que este método podría aplicarse a diversos estudios sobre mareas y nivel del mar. Esto contribuiría a subsanar importantes deficiencias en el sistema global de observación oceánica, especialmente en zonas costeras donde es escasa la presencia de mareógrafos.
Unas mediciones más precisas de las mareas costeras también podrían mejorar los modelos oceánicos y de mareas, con potenciales beneficios para comprender y predecir procesos como las inundaciones compuestas (en las que varios factores se combinan para aumentar el riesgo de inundación), la variabilidad del nivel del mar y la intrusión de agua salada. Los datos satelitales de los últimos 40 años podrían, en última instancia, ayudar a los científicos a investigar cómo están cambiando la magnitud y el momento de las mareas a medida que sube el nivel del mar.
"Las mareas son un factor clave en el funcionamiento del océano y del sistema climático en general, y se han estudiado durante siglos. Sin embargo, la zona costera, donde tienen el mayor impacto en la navegación, los vertidos contaminantes, la seguridad y las inundaciones, sigue siendo un área con lagunas en el conocimiento oceanográfico. Al demostrar que las imágenes satelitales de la línea costera pueden utilizarse para monitorear las mareas oceánicas, nuestro nuevo estudio abre importantes aplicaciones, desde la mejora de los modelos y pronósticos científicos hasta la protección costera y la ayuda a las comunidades para que sean más resilientes en un entorno cambiante", dijo el autor principal, el Dr. Michael Hart-Davis (Instituto Alemán de Investigación Geodésica, DGFI-TUM).
A medida que proporcionen datos más satélites de imágenes, como los satélites Copernicus Sentinel-2, los investigadores esperan que esto permita una mayor cobertura y mejores estimaciones de las mareas, en particular para regiones con escasos recursos como África.
"Este trabajo no solo interesa a la comunidad científica, sino a todos aquellos que disfrutan visitando costas y playas", añadió Hart-Davis. "Tras haber dedicado mi vida a surfear, nadar en el mar, pasear perros por la playa y relajarme, sé muy bien lo mucho que dependemos de las tablas de mareas y las predicciones precisas para disfrutar al máximo de la playa".
El estudio se publicó hoy (25 de agosto) en la revista Communications Earth & Environment: Beach scale tidal variations observed from satellite-derived shoreline time series
