¿Realmente van los tsunamis a 500 km/h?

Siguiendo con el triste tema de la semana, supongo que a todos nos ha llamado la atención que se haya hablado de que un tsunami viaja a 500 o 600 km/h. Viendo la llegada de las olas a las costas de Japón es obvio que el frente de agua va rápido pero no a esa enorme velocidad. Sin embargo, la afirmación es correcta pero necesita una explicación que, además, nos ayudará a entender la enorme fuerza del fenómeno en la costa.

La gran ola de Kanagawa (Wikimedia Commons) 

Un tsunami tiene su origen en un movimiento del fondo marino que, simplificando, empuja el agua hacia arriba. El fondo marino que se desplaza a causa del terremoto transmite su energía al agua creando una onda de presión. Esta se desplaza como una esfera de radio creciente hasta que llega a la superficie. Allí solo queda la componente horizontal: una onda en superficie que se mueve sobre ella como cuando tiramos una piedra al agua.
La onda se mueve a una velocidad que depende de la profundidad de la masa de agua de la forma siguiente: v = sqrt(g · h), siendo sqrt la raíz cuadrada, g la aceleración de la gravedad y h la profundidad. Por ejemplo, sobre un océano de 3 km de profundidad, la velocidad será de 170 m/s, algo más de 600 km/h.
Sin embargo, en esta etapa el agua no se traslada, sólo la onda que, en alta mar, apenas se mostrará como una ondulación de uno o dos metros de altura como máximo, pasando frecuentemente desapercibida por los barcos.
El problema comienza cuando llega a profundidades menores donde, como plantea la fórmula, la velocidad se reduce, la energía se acumula y la altura de la ola aumenta. Al llegar a la costa la velocidad puede estar entre los 50 y los 100 km/h, según la topografía submarina, y la inmensa energía acumulada hace su efecto.

Del eje de la Tierra, el acortamiento del día y el terremoto en Japón

Traigo de nuevo a la portada un post que escribí cuando el terremoto de Chile porque empiezan a aparecer, otra vez, noticias que no lo son tanto. He actualizado algunos detalles y figuras pero en esencia el argumento es el mismo.
El caso es que empezamos a leer que el reciente terremoto en Japón ha provocado un cambio en el eje de rotación de la Tierra de "hasta 10 cm" y un acortamiento del día en unos 1,6 microsegundos. Hace un año se dijo algo similar del terremoto de Chile (8 cm y 1,4 microsegundos) y antes, aunque con menos repercusión mediática, del terremoto de Sumatra de 2004 (7 cm de desviación del eje y 2,7 microsegundos).
A los que siguen este blog no les resultará extraño que haya mirado algo más allá de la noticia a ver si había gato encerrado.

El resultado es que tal vez las cifras sean ciertas. O que tal vez no.
Lo primero que conviene saber (algo que no han dejado claro todos los medios) es que dichas variaciones no se han medido sino que son resultados de una simulación informática. Como ya hemos comentado otras veces, la exactitud de las simulaciones depende de múltiples factores difíciles de controlar, especialmente en modelos muy complejos como este. Además, al ser simplificaciones de la realidad, sus resultados no reflejan necesariamente lo que de verdad ha pasado sino sólo una aproximación más o menos buena. 
Dicen que la Tierra gira algo más rápidamente y que su eje se ha movido debido al terremoto de Japón. Esto puede ser cierto o tal vez no. Dichos efectos no son verificables hoy porque están muy por debajo de nuestra capacidad de medida y, algo que no todos han dicho, no son datos reales sino el resultado de un modelo informático.

¿Cuánto de buena? Pues no se puede saber  ya que actualmente la rotación de la Tierra sólo puede medirse con una aproximación de unos 20 microsegundos. Por tanto, la confirmación empírica del acortamiento del día es imposible por el momento, lo mismo que el supuesto cambio de 8 cm en el eje terrestre ya que los modelos trabajan con un error medio de unos 50 cm.

Quiero dejar claro que este post no es para criticar la noticia sino para insistir una vez más en la absoluta necesidad de distinguir entre datos (medidas reales) y resultados de simulaciones. Estos últimos están afectados por múltiples fuentes de incertidumbre de forma que los resultados deberían darse siempre con una estimación de la misma. Asimismo, daré datos para valorar si esos 8 cm son algo importante o no,
El autor de las simulaciones es Richard Gross, un geofísico del JPL con una amplia trayectoria en este tipo de trabajos y un especialista en los factores que afectan a la rotación terrestre. Sus modelos se basan en que la velocidad de rotación depende de la distribución de masas tanto en la superficie como en el interior de la Tierra. En este sentido, la propia atmósfera influye en dicha rotación y Gross comenta que los días a lo largo del año varían alrededor de un microsegundo debido a lar variaciones en el reparto de las masas de aire.

Lo que me deja algo fuera de juego es que Gross no menciona los movimientos de las placas debidos a la deriva continental, algo muchísimo más importante que los terremotos o la atmósfera. Supongamos que tenemos un receptor GPS entre las manos. Cuando miramos su pantalla vemos tres datos de posición: latitud, longitud y altura. Lógicamente estos datos se dan respecto a un sistema de referencia: decir 40º de latitud Norte supone conocer donde está el origen de latitudes (el Ecuador); igualmente, decir 10º de longitud Oeste supone conocer donde está el origen de longitudes (el meridiano origen).
El GPS utiliza un sistema de referencia llamado WGS84 (World Geodetic System 1984). WGS84 es una construcción artificial formada por tres ejes de coordenadas y una superficie de revolución llamada elipsoide que se aproxima al nivel medio de los océanos del mundo.
Los tres ejes permite dar una posición en el espacio y el elipsoide se utiliza como superficie de referencia para las alturas. La definición exacta de estos elementos es imprescindible para saber a qué se refieren las coordenadas geográficas o cualesquiera otras que podamos usar. Las principales características del WGS son (fíjense en las cursivas):

• los tres ejes cartesianos y el elipsoide son geocéntricos: tienen su origen en el centro de masas de la Tierra (incluyendo mares y atmósfera).
• el eje Z coincide con el eje de rotación de la Tierra ya que apunta al International Reference Pole.
• el eje X apunta al meridiano de longitud 0º también conocido como meridiano de Greenwich.
• el eje Y es ortogonal con los anteriores y con el X define el plano ecuatorial.

Lo interesante de este asunto es que ninguna de las referencias anteriores es fija: ni el centro de masas, ni el Polo ni el meridiano cero. Greenwich y el meridiano que define están sobre una placa continental que se mueve, luego su posición respecto al resto del mundo varía continuamente. También sabemos que el eje de rotación de la Tierra no es fijo sino que oscila en el tiempo debido, entre otras causas, a la deriva continental (ver al final). Finalmente, el centro de masas de la Tierra tampoco está en el mismo punto sino que varía según se mueve todo en la superficie. Las consecuencias son las que pueden suponer: los polos, paralelos y meridianos no son estacionarios respecto a ningún punto en concreto de la Tierra.

Principales placas tectónicas en el mundo (Wikimedia Commons)

En efecto, debido a la deriva continental, las diferentes partes del mundo se mueven y cambian de posición relativa varios centímetros al año. El Meridiano y el Polo Internacional de Referencia se hacen estacionarios por convenio respecto a la media de dichos movimientos y su posición debe recalcularse y redefinirse de forma continua. La magnitud del movimiento no es espectacular pero sin duda más influyente que los cambios atmosféricos o los terremotos (que no son más que movimientos en la zona de fricción de placas, ver figura superior). Por ejemplo, en Inglaterra las latitudes y longitudes WGS84 cambian a una tasa constante de unos 2.5 cm al año en dirección NE. Otras partes del mundo como Hawai o Australia se mueven alrededor de 10 cm al año.

Por eso, cuando oigan o lean lo de los 8 cm de variación no caigan en la tentación de creer que si no fuera por eso viviríamos en un medio tranquilo y estático. Nada más lejos de la realidad, aquí nada permanece mucho tiempo en el mismo sitio, ni los ejes, ni las masas, ni la rotación de la Tierra, ni nosotros mismos. Por añadidura, verán en la figura de abajo que el Polo se está moviendo continuamente y su ubicación ha variado unos cuantos metros en el último año, una cifra que señala la irrelevancia del los presuntos efectos del terremoto.

Movimiento del Polo Norte en el último año. Las unidades son milésimas de segundo de arco (mas) y 1 mas equivale aproximadamente a 3 cm (tomado del Earth Orientation Centre)

¿Y qué pasa con los 2 microsegundos de variación del día? Pues lo mismo porque, como pueden ver en la figura de abajo, las variaciones normales del día a lo largo del año son de milisegundos, lo que señala de nuevo la poca importancia del posible efecto del sismo.

Variaciones en la longitud del día en el último año

Lo que quiero decir no es que el efecto no exista sino que, como comentaba más arriba, no es verificable porque los cambios "normales" son mucho más grandes y porque la resolución de los métodos de medida es bastante más grosera que el efecto que se quiere medir.

Grandes terremotos desde 1900

Se han registrado 87 terremotos de magnitud 8 o mayor desde 1900. Al de Japón de hoy se le asigna 8,9 lo que le coloca en el quinto lugar. El mayor ocurrió en Chile el 22 de mayo de 1960 y con una magnitud 9,5 provocó 1650 muertes. Con 9,1, el terremoto de Sumatra del 26 de diciembre de 2004 mató a casi 230.000 personas, casi todos como consecuencia del posterior tsunami.
Si no fuera esta excepción hubiéramos tenido una semana normal en el mundo: 352 terremotos de 4,5 o más en los últimos 7 días.

Terremotos de magnitud 8 o superior desde 1900 (figura de Earthquake Hazards Program)

Disponible el libro sobre impacto del cambio climático en la flora española

Pueden descargarlo aquí (OECC) o alternativamente aquí (UEX). Es un PDF de 35 MB.
Y, ya puestos, he encontrado este sobre Centroamérica (PDF, 7 MB) hecho con métodos bastante diferentes pero igualmente interesante.

Presentamos los libros sobre cambio climático y biodiversidad en España

El próximo día 8 de marzo, martes de carnaval (es casualidad, supongo), presentaremos dos libros sobre la potencial influencia del cambio climático en la biodiversidad española. El primero lo hemos hecho en mi Grupo de investigación y va de flora, el segundo en el Museo Nacional de Ciencias Naturales y va de fauna.
Los libros son el resultado de un proyecto que nos ha ocupado los últimos tres años y que ya os comenté en este blog en algunas entradas. La presentación será en el Museo Nacional de Ciencias Naturales, en Madrid, a las 11 h. Aunque supongo que se han mandado invitaciones a la prensa por parte del Ministerio, la entrada es libre y, por mi parte, quedais invitados si no teneis mejor cosa que hacer.

Portada del libro de flora

El libro se editará en formato árbol muerto en un futuro aún sin definir pero estará también disponible en PDF en cuanto me den autorización para difundirlo. Mientras tanto, una información equivalente, en algunos casos más completa pero con alguna errata de más, está ya en el wiki del proyecto.
Y, a falta de paciencia o tiempo, he preparado un colorista resumen en 6 páginas que se puede descargar aquí (3 Mb).

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• Cambio global: intenciones y contradicciones.

Gerda Taro inventa a Robert Capa. Vive rápido, muere joven...

Francisco Javier Aguilar González, general combatiente en la revolución mexicana en el bando de Francisco Villa, fue embajador de México en Francia de 1942 a 1945. Volvió a su país con recuerdos de su estancia en Europa y entre ellos había un pequeño maletín. Nadie sabe con certeza cómo llegó a su poder pero el caso es que muchos años después era propiedad del historiador Benjamín Tarver al que, parece ser, se lo regaló una pariente del general, amiga de su madre.
En ese maletín, cuya existencia se hizo pública hace muy pocos años, hay unos tres mil negativos fotográficos, unos 120 rollos tomados hace más de 70 años en la Guerra Civil española. Las fotografías fueron tomadas por Robert Capa, Gerda Taro y David Seymour. En diciembre de 2007, tras las pertinentes negociaciones, fueron enviadas al ICP (International Center of Photography)  y allí comenzó el proceso de digitalización y catálogo. Aunque algunas de ellas se han hecho ya públicas, queda aún una gran cantidad inédita.

Una de las cajas con los rollos fotográficos (de Metapedia); más fotos de las cajas aquí.

Hay fotógrafos que son leyendas y si hay uno que destaca sobre los demás es, sin duda, Robert Capa. Lo que es menos conocido es que Robert Capa no fue un personaje real sino una estrategia de marketing de su mucho menos conocida compañera Gerta Pohorylle que, a su vez, se renombró como Gerda Taro. Su historia es apasionante y triste, con un tinte épico realzado por el hecho de que todos acabaron muriendo como fotógrafos de guerra, Gerda en España, Capa en Vietnam y Seymour en Egipto.
En este punto del relato, les recomiendo la novela "Esperando a Robert Capa" de Susana Fortes. Se trata de una historia posible sobre Gerta Pohorylle y André Friedmann, basada en lo que se sabe de ellos y novelada en lo que pudo ser. Reconozco que me enganchó desde el principio a pesar de saber el final. Gerta, alemana de origen judío, huye a París al iniciarse las persecuciones nazis en 1933. Allí conoce a André Friedman, otro judío huido, con el que intentará vivir haciendo reportajes fotográficos. Al ver las grandes dificultades que tienen a la hora de conseguir trabajos se le ocurre una idea brillante: a partir de ese momento, las fotos las tomará un fotógrafo estadounidense llamado Robert Capa y ellos serán sus representantes. Capa no existe pero su firma estará en la obra de André y de Gerta que, ya de paso, se rebautiza como Gerda Taro.

Gerda Taro en uno de los rollos mexicanos

Capa se hace tan real que cuando ambos van a cubrir la guerra española Gerda llama a su pareja por el nuevo nombre y André pasa al olvido para siempre.
Juntos o separados cubren las batallas de los frentes del Ebro, Madrid y Córdoba, avances, retiradas y éxodos. Sus fotos ilustran las revistas francesas pero no consiguen lo que Gerda quería: una reacción internacional apoyando al bando republicano. En julio de 1937, apenas dos años después de conocerse, Gerda muere en la retirada de la batalla de Brunete al ser aplastada por un carro de combate. Capa lo hará mucho más tarde, en 1954, al pisar una mina en Indochina. Gerda apenas tenía 27 años y ostenta el dudoso honor de ser la primera mujer muerta como corresponsal del guerra.

André Friedmann con una cámara de cine Eyemo que usó el último año en la guerra española.

Capa fundará con Henri Cartier-Bresson y George Rodger la agencia cooperativa Magnum Photos en 1947. Allá podrán encontrar álbumes con sus fotos. Algunas de Gerda, pertenecientes a los rollos de México están en esta galería.
Les confieso que la historia de Gerda Taro me ha conmovido, parece tan reciente que el dato de que nació hace 101 años resulta extraño viendo su foto.
Por no perder el ambiente acabo de comprar Out of the shadows. A life of Gerda Taro y estoy repasando Territorio comanche, de Pérez Reverte, puntos de vista diferentes sobre la oscura épica de los corresponsales de guerra que llevan consigo el arma más poderosa ya que tiene la capacidad de transmitir la realidad y congelar el tiempo.

Gerda Taro en una foto de Capa en 1936

 Ver más en: The Mexican Suitcase, Magnum Photos. Y mucho mejor contado aquí.