Cómo la actividad humana cambió las mareas en la bahía de San Francisco




Ciencias del mar y de la Tierra

El registro del nivel del mar a nivel global indica que durante el último siglo ha estado subiendo alrededor de 1.5 mm en promedio al año, incremento que se ha asociado de forma indirecta con la actividad humana y la quema de combustibles fósiles. Este incremento se conoce gracias a los numerosos registros de nivel del mar que han tomado datos desde hace cientos de años en diversos puertos del mundo. El CICESE se ha propuesto la tarea de recuperar y poner en funcionamiento nuevas estaciones de nivel del mar en todo el Pacífico Mexicano. Mientras tanto, el Dr. Modesto Ortiz, responsable del laboratorio de nivel del mar y su estudiante de maestría Isaac Rodríguez Padilla, se fijaron en el registro más longevo del Pacífico americano, el de la bahía de San Francisco con 150 años, y revelaron un pequeño misterio que escondía dicho registro y que los científicos no terminaban de comprender. El estudio ha sido publicado recientemente en la prestigiosa revista Journal of Geophysical Research.

Para entender el estudio de Modesto e Isaac, primero debemos entender que una de las fuentes de variación del nivel del mar son las mareas. Éstas son producidas por la relación gravitatoria de la Luna y el Sol con el planeta Tierra. Esa interacción es más clara en los océanos formándose una gran ola que da vueltas a lo largo de las costas de los océanos y que es lo que conocemos como marea. Por lo tanto, las mareas no son más que una enorme ola que se hace más alta o más baja dependiendo del sitio geográfico y de la forma y profundidad de la costa. Así, cada lugar tiene un registro de marea único y que, para poder hacer mejores predicciones, los científicos la dividen en diferentes componentes, denominadas componentes armónicas. Precisamente eran dos de estas componentes armónicas de la bahía de San Francisco las que tenían un comportamiento extraño que no había sido satisfactoriamente explicado hasta ahora.

Por otra parte, el nivel del mar también es influido por otros factores como las descargas de los ríos o la temperatura del agua. Si tomamos como ejemplo 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 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 cuando ocurre "La Niña", cuando el agua está más fría y generalmente existen condiciones de sequía.

Sin embargo, por mucho que se especuló de cómo estas variaciones de temperatura y descarga de los ríos podrían estar detrás de las anomalías de la marea en el registro de nivel del mar en San Francisco, nunca se pudo demostrar. A Modesto e Isaac 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.

El 24 de enero de 1848, James Marshall dirigía la construcción de un molino de agua en Coloma, California, cuando encontró una pepita de oro. Por más que intentó guardarlo en secreto, le fue imposible. Al poco tiempo la noticia se había esparcido por todo el mundo y durante los siguientes años más de 300 mil personas llegaron de diferentes partes del continente americano en busca de fortuna. Los primeros buscadores de oro utilizaban técnicas bastante básicas, pero la búsqueda se fue tecnificando y unos años más tarde ya utilizaban las mismas técnicas que utilizaron los romanos dos milenios antes, sólo que con material más sofisticado; desviaban cursos de agua para estrellarlos con gran presión sobre las laderas de las montañas o incluso el desvío del río entero.

Antes de la masiva llegada del hombre blanco, las sierras que rodean la bahía de San Francisco estaban cubiertas de densos bosques que propiciaban una gran aporte de agua a los ríos a la vez que retenían el sedimento.

Durante la fiebre del oro, las principales zonas de minería estaban en las laderas de Sierra Nevada cercanas a la bahía y la extracción de oro produjo una gran erosión que incrementó enormemente el aporte de sedimentos en la bahía de San Francisco. En la parte del canal se formó una serie de dunas de sedimentos que aumentaron la rugosidad del terreno y en consecuencia cambió los flujos de marea que discurrían hacia dentro y hacia fuera de la bahía.

La misma fiebre del oro terminó produciendo un incremento poblacional que cada vez requería más recursos para mantenerse, haciéndose 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 desembocan en la bahía. Sin embargo, hay que considerar que 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.

Simultáneamente, el incremento del calado de los barcos que llegaban a puerto hizo necesario el dragado de canales para que los barcos no se quedaran encallados en el abanico fluvial que se forma de forma natural a la salida de la bahía. En 1922 se dragó hasta los 12 metros, en 1932 hasta los 14 metros, en el 1942 hasta los 15 metros y actualmente ronda los 17 metros. Esto sin duda también debió influir en la erosión de las dunas de sedimento que se habían formado en el canal de la bahía durante la fiebre del oro.

Cuando Modesto e Isaac introdujeron estos cambios en sus modelos hidrodinámicos de la bahía, los resultados empezaron a parecerse mucho más a las observaciones. La historia de San Francisco había quedado escrita en el registro de nivel del mar de su puerto y fueron dos mexicanos “cicesianos” quienes primero supieron leerlo.

 

Referencias
Rodríguez-Padilla & Ortiz, 2017. On the secular changes in the tidal constituents in San Francisco Bay. Journal of Geophysical Research.

 

 

Palabras clave: nivel del mar, bahía de San Francisco, José Luis Abella

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