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Macareo (física)

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Macareo en la bahía de Morecambe, Reino Unido
Video del macareo de Arnside
Macareo en la ensenada de Cook, en Alaska

Un macareo[1]​ es un fenómeno asociado con las mareas, en el que el frente de la marea ascendente forma una ola (u olas) que remonta un río o bahía estrecha contra la dirección del caudal del río o de la corriente de la bahía. Acontece durante las mareas más vivas, y consiste en una ola (generalmente única) que remonta ríos, rías y estuarios. Tanto su velocidad como el ruido que producen son similares a los de las olas en las playas. Es un fenómeno estudiado en física y oceanografía.

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Transcription

Descripción

Los macareos se producen en relativamente pocos lugares del mundo, generalmente en áreas con una amplia oscilación de las mareas (típicamente más de 6 m entre aguas altas y bajas) y donde las mareas entrantes se canalizan hacia un río o lago poco profundo y estrecho a través de una amplia bahía.[2]​ El fenómeno no solo aumenta el desnivel de la marea, sino que también puede disminuir la duración de la carrera de la marea, hasta el punto de que aparece como un aumento repentino en el nivel del agua. El macareo se produce siempre durante la fase de ascenso de la marea, y nunca durante la bajada.

Macareo ondular y sus réplicas cerca de la boca del río Araguari en el noreste de Brasil. La vista es oblicua respecto a la dirección del avión, a aproximadamente 30 m de altura.[3]​

Un macareo puede adoptar diversas formas, que van desde un frente de onda de ruptura único, algo así como un salto hidráulico,[4]​[5]​ hasta una configuración ondular, que comprende un frente de onda suave seguido de un tren de olas secundarias, conocidas como cachorros.[6]​ Los grandes macareos pueden ser particularmente inseguros para la navegación, pero también son una atracción para los aficionados al surf fluvial.[6]​

Dos características clave de un macareo son la turbulencia intensa y la agitación generada durante su propagación, así como su ruido retumbante. Las observaciones visuales resaltan la naturaleza turbulenta de las aguas en aumento, induciendo una fuerte mezcla turbulenta en la zona de paso, y los efectos se pueden sentir a distancias considerables.

Las mediciones de velocidad indican una desaceleración rápida del flujo asociado con el paso del macareo, así como grandes fluctuaciones locales de velocidad.[7]​[8]​

Un macareo crea un potente rugido que combina los sonidos causados por la turbulencia en el frente y el tren de ondas asociado, con el estruendo generado por las burbujas de aire arrastradas. La ola produce erosión de sedimentos debajo del frente y en las orillas, el arrastre de bancos de arena y barras, así como impactos en los obstáculos que encuentra a su paso. El estruendo se escucha muy lejos porque sus bajas frecuencias pueden viajar a largas distancias. Este sonido de baja frecuencia es un rasgo característico del frente de avance en el que las burbujas de aire atrapadas en los remolinos a gran escala son acústicamente activas y desempeñan el papel dominante en la generación del sonido retumbante.[9]​

Etimología

La palabra macareo procede del portugués macaréu: ola de marea o cabeza de agua.[10]​ El término ya estaba incluido en 1611 en el Tesoro de la lengua castellana o española de Sebastián de Covarrubias, apareciendo por primera vez en el Diccionario de la lengua española de la Real Academia en 1914.[10]​

En inglés, el término bore con el que se denomina a este fenómeno, se deriva a través del inglés antiguo de la palabra normanda "bára", que significa "ola" o "hinchazón".[11]​

Naturaleza física del fenómeno

El macareo es una onda de choque originada por la marea montante. Como sucede en todas las ondas de choque, es debido a un fenómeno no lineal: la dependencia de la velocidad de las ondas con la profundidad. La velocidad de una ola en agua poco profunda es:[12]​

donde es la aceleración de la gravedad y es la profundidad del agua.

La velocidad de las crestas de una onda en el agua es mayor que la velocidad de los valles. Si la diferencia de velocidades y el tiempo de propagación son suficientes, las crestas alcanzan los valles siguientes y la pendiente del agua entre los dos aumenta hasta llegar a ser negativa: la ola se enrolla y rompe, como en el caso de las olas del mar en las playas.

Cuando el nivel del mar se eleva por encima del nivel del río o del estuario, el agua penetra en este. Si la subida de las aguas es suficientemente rápida, se crea una ola que sube río arriba.

Delante del macareo (tierra adentro) el agua está en reposo. Detrás, el nivel es más alto y entre los dos hay un "muro" de agua. Si la pendiente del muro es demasiado grande el "muro" de agua rompe como las olas en las playas, con ruido y agitación. Pero al contrario de las olas de las playas, el macareo continúa avanzando, ya que está alimentado energéticamente por la diferencia del nivel del agua de cada lado.

El macareo pierde energía cuando la ola rompe. En los bordes del río o del estuario, donde la profundidad y velocidad son menores, la ola del macareo rompe constantemente. Eso hace que la amplitud disminuya con la distancia. A pesar de esa disminución, el macareo puede penetrar decenas de kilómetros hacia el interior.

Efectos

Los macareos pueden ser peligrosos. Ciertos ríos como el Sena en Francia, el Petitcodiac en Canadá y el Colorado en México, por nombrar algunos, han tenido una reputación siniestra en asociación con este fenómeno. En China, a pesar de las señales de advertencia colocadas en las orillas del río Qiantang, cada año se producen varias muertes por personas que se acercan demasiado para presenciar el macareo.[2]​ Afectan a la navegación en las zonas de estuario, por ejemplo, en Papúa Nueva Guinea (ríos Fly y Bamu), Malasia (el Benak en Batang Lupar) e India (río Hoogly).

Por otro lado, los estuarios afectados por los macareos son zonas de alimentación y de reproducción de diversas formas de vida silvestre,[2]​ incluyendo lugares de desove y reproducción de varias especies de peces. Sin embargo, la aireación inducida contribuye al crecimiento de muchas especies de peces y camarones (por ejemplo, en el río Rokan). Así mismo, también brindan la oportunidad de practicar el surf tierra adentro.

Estudios científicos

Se han llevado a cabo estudios científicos en el río Dee[13]​ en Gales; en los ríos Garona[14]​[15]​[16]​[17]​[18]​ y Sélune[19]​ en Francia; y en el río Daly[20]​ en Australia.

La fuerza del flujo de la marea a menudo plantea un desafío para las mediciones científicas, como lo demuestran una serie de incidentes de trabajo de campo en los ríos Dee,[13]​ Mearim, Daly[20]​ y Sélune.[19]​

Ríos y bahías con macareos

La siguiente relación incluye los casos más conocidos, que se enumeran en los párrafos siguientes:[2]​[21]​

Asia

Europa

Bélgica

Francia

El fenómeno generalmente se denomina mascaret en francés.[23]​ pero se prefieren algunos otros nombres locales.[21]​

Irlanda

Reino Unido

El "aegir" del Trent visto desde West Stockwith, Nottinghamshire, 20 de septiembre de 2005
El "aegir" del Trent desde Gainsborough (Lincolnshire) en el mismo día
Macareo en el río Ribble
Macareo del río Severn

En el Reino Unido el fenómeno se denomina "bore", recibiendo también nombres locales como "aegir":

Norteamérica

Estados Unidos

Macareo en el río Petitcodiac
  • El Turnagain Arm de la Ensenada de Cook, Alaska. Hasta 2 metros (7 pies) y 20 km/h (12 mph).
  • Históricamente, el Río Colorado tenía una marea de hasta 6 pies, que se extendía 47 millas río arriba.
  • El Río Savannah hasta 10 millas (16 km) nacional.
  • Se han observado pequeños agujeros de marea, de solo unas pocas pulgadas de altura, que avanzan hacia los mares pantanosos en la costa del Golfo de México en el delta del Misisipi.

Canadá

La mayoría de los ríos que desembocan en la bahía de Fundy superior entre Nueva Escocia y Nuevo Brunswick tienen macareos. Entre los más notables, se incluyen:

  • El río Petitcodiac anteriormente tenía el mayor macareo de América del Norte, con más de 2 m de altura, pero la construcción de un embalse entre Moncton y Riverview en la década de 1960 condujo a una sedimentación generalizada posterior, que redujo el macareo a poco más que una ondulación. Después de una considerable controversia política, las puertas del embalse se abrieron el 14 de abril de 2010, como parte del Proyecto de Restauración del Río Petitcodiac, y el macareo comenzó a crecer nuevamente.[24]​ La restauración ha sido suficiente para que en julio de 2013, los surfistas profesionales cabalgaran una ola de un metro de altura durante 29 km por el río Petitcodiac, desde Belliveau Village hasta Moncton, para establecer un nuevo récord norteamericano de surf continuo.
  • El río Shubenacadie, frente a la Bahía de Fundy en Nueva Escocia. Cuando se acerca la marea, se llenan los cauces de ríos completamente sin agua. Se ha cobrado la vida de varios turistas que se encontraban en los cauces del río cuando subió el macareo. [cita requerida] Operadores turísticos en bote ofrecen excursiones por el río en verano.
  • El macareo es más rápido y más alto en algunos de los ríos más pequeños que se conectan a la bahía, incluidos el río Hebert y el río Maccan en Cumberland Basin, St. Croix y Kennetcook en Minas Basin y Salmon en Truro.[25]​

México

Históricamente, se producía un macareo en el Golfo de California, México, en la boca del río Colorado (donde se conoce como "el burro").[26]​ Se formaba en el estuario sobre la isla Montague y se propagaba aguas arriba. Las captaciones posteriores para riego han debilitado el flujo del río hasta el punto en que el macareo casi ha desaparecido.

América del Sur

Brasil

  • Río Amazonas en Brasil, la ola alcanza hasta 4 m de alto, y velocidad de 20 km/h. Se conoce localmente como pororoca.[27]​
  • Río Mearim en Brasil
  • Río Araguari en Brasil. Muy fuerte en el pasado, se considera perdido desde 2015, debido a la cría de búfalos, el riego y la construcción de presas en el río, lo que lleva a una pérdida sustancial del flujo de agua.

Venezuela

Oceanía

Australia

Papúa Nueva Guinea


Lagos con macareo

Los lagos con forma de grao también pueden exhibir macareos debido a su conexión con el mar. [cita requerida]

Norteamérica

  • El lago Nitinat en la isla de Vancouver tiene un macareo a veces peligrosa en el estrecho donde se encuentra con el Océano Pacífico. El lago es popular entre los windsurfistas debido a sus vientos constantes.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Real Academia Española. «Macareo». Diccionario de la lengua española (23.ª edición).  Intumescencia grande que, en la desembocadura de ciertos ríos y rompiendo con estrépito y velocidad extraordinaria cauce arriba, levantan las aguas del mar durante las mareas más vivas.
  2. ↑ a b c d Chanson, H. (2011). Tidal Bores, Aegir, Eagre, Mascaret, Pororoca. Theory and Observations. World Scientific, Singapore. ISBN 978-981-4335-41-6. Archivado desde el original el 8 de junio de 2012. Consultado el 21 de enero de 2020. 
  3. ↑ Figure 5 in: Susan Bartsch-Winkler; David K. Lynch (1988), Catalog of worldwide tidal bore occurrences and characteristics (Circular 1022), U. S. Geological Survey .
  4. ↑ Chanson, H. (2012). «Momentum considerations in hydraulic jumps and bores». Journal of Irrigation and Drainage Engineering (ASCE) 138 (4): 382-85. ISSN 0372-0187. doi:10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000409. 
  5. ↑ Chanson, H. (2009). «Current Knowledge In Hydraulic Jumps And Related Phenomena. A Survey of Experimental Results». European Journal of Mechanics B 28 (2): 191-210. Bibcode:2009EJMF...28..191C. ISSN 0997-7546. doi:10.1016/j.euromechflu.2008.06.004. 
  6. ↑ a b c Chanson, H. (2009). Environmental, Ecological and Cultural Impacts of Tidal Bores, Benaks, Bonos and Burros. Proc. International Workshop on Environmental Hydraulics IWEH09, Theoretical, Experimental and Computational Solutions, Valencia, Spain, 29–30 October Editor P.A. Lopez-Jimenez et al., Invited keynote lecture, 20 pp. (CD-ROM). 
  7. ↑ Koch, C. and Chanson, H. (2008). «Turbulent Mixing beneath an Undular Bore Front». Journal of Coastal Research 24 (4): 999-1007. doi:10.2112/06-0688.1. 
  8. ↑ Koch, C. and Chanson, H. (2009). «Turbulence Measurements in Positive Surges and Bores». Journal of Hydraulic Research, IAHR 47 (1): 29-40. doi:10.3826/jhr.2009.2954. 
  9. ↑ Chanson, H. (2009). «The Rumble Sound Generated by a Tidal Bore Event in the Baie du Mont Saint Michel». Journal of the Acoustical Society of America 125 (6): 3561-68. Bibcode:2009ASAJ..125.3561C. PMID 19507938. doi:10.1121/1.3124781. 
  10. ↑ a b Gabriel Rodríguez Alberich. «Macareo». DIRAE. Consultado el 21 de enero de 2020. 
  11. ↑ «Bore (noum 2)». Merriam Webster (en inglés). Consultado el 21 de enero de 2020. 
  12. ↑ José Aguilar Peris, F. Senent (1980). Cuestiones de física. Reverte. pp. 178 de 500. ISBN 9788429140125. Consultado el 21 de enero de 2020. 
  13. ↑ a b Simpson, J.H., Fisher, N.R., and Wiles, P. (2004). «Reynolds Stress and TKE Production in an Estuary with a Tidal Bore». Estuarine, Coastal and Shelf Science 60 (4): 619-27. Bibcode:2004ECSS...60..619S. doi:10.1016/j.ecss.2004.03.006. «during this […] deployment, the [ADCP] instrument was repeatedly buried in sediment after the 1st tidal cycle and had to be dug out of the sediment, with considerable difficulty, at the time of recovery. » 
  14. ↑ Chanson, H., Lubin, P., Simon, B., and Reungoat, D. (2010). Turbulence and Sediment Processes in the Tidal Bore of the Garonne River: First Observations. Hydraulic Model Report No. CH79/10, School of Civil Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Australia, 97 pp. ISBN 978-1-74272-010-4. 
  15. ↑ Simon, B., Lubin, P., Reungoat, D., Chanson, H. (2011). Turbulence Measurements in the Garonne River Tidal Bore: First Observations. Proc. 34th IAHR World Congress, Brisbane, Australia, 26 June–1 July, Engineers Australia Publication, Eric Valentine, Colin Apelt, James Ball, Hubert Chanson, Ron Cox, Rob Ettema, George Kuczera, Martin Lambert, Bruce Melville and Jane Sargison Editors, pp. 1141–48. ISBN 978-0-85825-868-6. 
  16. ↑ Chanson, H., Reungoat, D., Simon, B., Lubin, P. (2012). «High-Frequency Turbulence and Suspended Sediment Concentration Measurements in the Garonne River Tidal Bore». Estuarine, Coastal and Shelf Science 95 (2–3): 298-306. Bibcode:2011ECSS...95..298C. ISSN 0272-7714. doi:10.1016/j.ecss.2011.09.012.  Parámetro desconocido |citeseerx= ignorado (ayuda)
  17. ↑ Reungoat, D., Chanson, H., Caplain, C. (2014). «Sediment Processes and Flow Reversal in the Undular Tidal Bore of the Garonne River (France)». Environmental Fluid Mechanics 14 (3): 591-616. ISSN 1567-7419. doi:10.1007/s10652-013-9319-y. 
  18. ↑ Reungoat, D., Chanson, H., Keevil, C. (2014). «Turbulence, Sedimentary Processes and Tidal Bore Collision in the Arcins Channel, Garonne River (October 2013)». Hydraulic Model Report No. CH94/14, School of Civil Engineering, the University of Queensland, Brisbane, Australia, 145 Pp. ISBN 9781742721033. 
  19. ↑ a b Mouazé, D., Chanson, H., and Simon, B. (2010). Field Measurements in the Tidal Bore of the Sélune River in the Bay of Mont Saint Michel (September 2010). Hydraulic Model Report No. CH81/10, School of Civil Engineering, The University of Queensland, Brisbane, Australia, 72 pp. ISBN 978-1-74272-021-0. «the field study experienced a number of problems and failures. About 40 s after the passage of the bore, the metallic frame started to move. The ADV support failed completely 10 minutes after the tidal bore. » 
  20. ↑ a b Wolanski, E., Williams, D., Spagnol, S., and Chanson, H. (2004). «Undular Tidal Bore Dynamics in the Daly Estuary, Northern Australia». Estuarine, Coastal and Shelf Science 60 (4): 629-36. Bibcode:2004ECSS...60..629W. doi:10.1016/j.ecss.2004.03.001. «About 20 min after the passage of the bore the two aluminium frames at site C were toppled. […] A 3-min-duration patch of macroturbulence was observed. […] This unsteady motion was sufficiently energetic to topple moorings that had survived much higher, quasi-steady currents of 1.8 m/s. » 
  21. ↑ a b c d e f g h i j Chanson, H. (2008). Photographic Observations of Tidal Bores (Mascarets) in France. Hydraulic Model Report No. CH71/08, Univ. of Queensland, Australia, 104 pp. ISBN 978-1-86499-930-3. 
  22. ↑ Ryan Novitra (3 de febrero de 2017). «Riau to Introduce Bono Wave to International Tourism». 
  23. ↑ definition of mascaret
  24. ↑ Petitcodiac River changing faster than expected
  25. ↑ Natural History of Nova Scotia Vol. I, Chap. T "Ocean Currents", p. 109 
  26. ↑ Chanson, Hubert (2012). Tidal Bores, Aegir, Eagre, Mascaret, Pororoca: Theory and Observations (en inglés). World Scientific. ISBN 978-981-4335-42-3. Consultado el 17 de febrero de 2020. 
  27. ↑ "Pororoca: surfing the Amazon" indicates that "The record that we could find for surfing the longest distance on the Pororoca was set by Picuruta Salazar, a brazilian surfer who, in 2003, managed to ride the wave for 37 minutes and travel 12.5 km."
  28. ↑ p. 159, Barrie R. Bolton. 2009. The Fly River, Papua New Guinea: Environmental Studies in an Impacted Tropical River System. Elsevier Science. ISBN 978-0444529640.

Enlaces externos

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