Olas monstruo y tsunamis: qué altura máxima pueden alcanzar y qué puede provocarlas, además de un terremoto como el ocurrido en Rusia.
Por José Luis González Fernández, Profesor Ayudante Doctor Didáctica de las Matemáticas, Universidad de Castilla-La Mancha and Carlos Martínez-Conde Hernández, Doctorando en la UCLM, Universidad Complutense de Madrid, España
Las olas han fascinado a la humanidad desde tiempos inmemoriales, tanto por su belleza como por su fuerza destructiva. Hoy, esa dualidad se manifiesta con crudeza tras el terremoto de magnitud 8,8 en Rusia, que ha desatado alertas de tsunami en todo el Pacífico y ha obligado a evacuar a millones de personas. Este tipo de fenómenos nos recuerda que, más allá de su estética, las olas pueden convertirse en fuerzas implacables de la naturaleza.
La ola de un terremoto
El terremoto más potente jamás registrado (terremoto de Valdivia, Chile, 1960) liberó la energía equivalente a 20 000 bombas atómicas de Hiroshima. Tal energía podría provocar un tsunami de solo 4,55 metros de altura en alta mar, pero que podría ascender hasta 1,7 kilómetros en costa. El aumento se debe al llamado efecto shoaling o asomeramiento: las olas aumentan de tamaño al acercarse a la costa.
Sin embargo, el tamaño real fue muchísimo menor (unos 10 metros) ya que el terremoto se produjo en tierra firme y no toda la energía fue a parar a una sola ola. Eso no quiere decir que no fuera destructor: el tsunami atravesó el océano Pacífico, causando la muerte de más de 2 000 personas en Chile, Perú, Hawái y Japón.
Animación de The Pacific Tsunami Warning Center (PTWC) muestra cómo se propagó por el océano Pacífico el tsunami que generó el terremoto de Chile y llegó a Japón.
Donde el viento y la física chocan
En condiciones normales, la mayoría de las olas están generadas por viento. Tienen un ciclo de formación, crecimiento y rompimiento que depende de la velocidad, alcance y duración del viento y la profundidad del agua. Sin embargo, incluso en condiciones óptimas, las olas no pueden crecer indefinidamente.
La física establece una proporción límite entre la altura de una ola y su longitud de onda: cuando esa relación supera 1/7, la ola se vuelve inestable y rompe. Es decir, la cresta se desploma hacia adelante porque ya no puede sostenerse.
Además, hay otro factor clave: la profundidad del agua. A medida que una ola se acerca a la costa, el fondo marino frena su base mientras la cresta sigue avanzando, lo que hace que la onda se incline y eventualmente rompa. En aguas poco profundas, una ola no puede tener una altura mayor a aproximadamente 0,88 veces la profundidad local. Así, en una playa donde el agua tiene 3 metros de profundidad, la ola máxima teórica que podría romper sería de unos 2,64 metros. Este límite es observable y verificable, y se utiliza frecuentemente en ingeniería costera y en predicción de oleajes.
Ambos fenómenos establecen algunos de los límites fundamentales a la altura de las olas en el mar.
Surfistas sobre una ola de 15 metros en la bahía de Waimea (Oahu) en Hawaii. Wikimedia commons
Gigantes inesperados: la ola Draupner
Ahora bien, hay ocasiones en que el océano parece desafiar estas reglas. Las llamadas olas extremas o rogue waves (olas monstruo) son eventos poco frecuentes pero muy reales, en los que una ola de tamaño descomunal aparece sin aviso, duplicando o triplicando la altura típica del oleaje circundante.
Una de las más conocidas fue registrada en 1995 por una plataforma petrolera en el mar del Norte: la ola Draupner, que alcanzó los 25,6 metros de altura. Este evento confirmó lo que hasta entonces muchos consideraban un mito marinero. Desde entonces, varios estudios han demostrado que estas olas extremas pueden formarse por la combinación constructiva de múltiples olas, la interacción con corrientes oceánicas, o fenómenos aún en estudio. Sin embargo, en la práctica, su altura no suele superar los 30 metros en mar abierto.
Recreación de la ola Draupner para un documental de la BBC: