El clima espacial y la sociedad tecnológica

El universo nos ofrece algunos de los espectáculos más impresionantes y sorprendentes. Uno de los ejemplos más accesibles son las auroras polares, producidas por partículas energéticas procedentes del Sol que interactúan con el campo magnético de la Tierra y la parte superior de la atmósfera. Pero este fenómeno tiene un lado oscuro: el Sol, fuente de vida, también podría ser el origen de una catástrofe tecnológica de alto coste económico.

Prominencia solar junto con la Tierra a la misma escala. Fuente NASA/SDO.

 Economía y meteorología: climatología espacial

 El clima tiene un efecto directo sobre varios sectores económicos muy importantes. Ejemplos claros son la agricultura, la generación de energía solar y el turismo, que en España equivale al 11% del PIB y al 13% del empleo, aproximadamente. Sin embargo, hay consecuencias no tan evidentes que sin embargo podrían tener secuelas dramáticas. Ello es debido a nuestra actual dependencia tecnológica, especialmente en las telecomunicaciones y en el suministro eléctrico.

El Sol y la Tierra interactuando durante la eyección de masa coronal (CME). Normalmente el intenso campo magnético de nuestro planeta nos protege del flujo de partículas de alta energía que procede de nuestra estrella. Crédito NASA.

El Sol experimenta ciclos de actividad que tienen una duración de 11 años. Durante los mismos la energía que recibimos de nuestra estrella varía menos de 0.1 %. Estas variaciones, junto con los flujos ultravioletas, podrían tener un cierto efecto sobre las precipitaciones. En cualquier caso, la principal causa del cambio climático es el hombre.

Otros fenómenos asociados al ciclo solar  son las manchas solares, las prominencias y el  eyecciones de masa coronal (CME, por su acrónimo en inglés). La interacción del la actividad solar con nuestro planeta, cuando llegan a esta, producen un espectáculo extraordinario, las auroras polares. Pero no siempre es tan positivo. De manera abrupta, el Sol emite ondas de radio, rayos X y partículas cargadas de alta energía, todo ello asociado a la presencia de intensos campos magnéticos. Las CME contienen miles de millones de toneladas de material que se desplazan a velocidades de millones de km/h. Si la Tierra se interpone en su camino, las consecuencias económicas pueden ser considerables.

Vivimos en un mundo dependiente de la tecnología. Tanto los satélites que proporcionan comunicaciones inmediatas como las redes eléctricas, por ejemplo, son infraestructuras que podrían ser afectadas por actividad solar extrema. Crédito NASA.

 

Evidencias históricas: las grandes tormentas

El ejemplo  más extremo de la interacción entre la actividad solar y la Tierra, que afortunadamente ocurrió antes de nuestra dependencia de la electricidad, sucedió en 1859. Se denomina evento Carrington por el astrónomo británico que lo escribió. A partir del 28 de agosto de ese año, una tormenta solar provocó la aparición de auroras en países como Colombia o Cuba. Las redes telegráficas de EEUU y Europa, en incipiente desarrollo, sufrieron graves efectos que incluso provocaron incendios. Otra muestra más reciente y no tan dramática aconteció en Quebec en 1989, cuando una tormenta geomagnética provocó un apagón de 9 horas. La misma tormenta también provocó la paralización de una central nuclear en EEUU. Algunos estudios predicen que la posibilidad de que un evento como el de 1859  ocurra durante los próximos 10 años es del 12%. Las pérdidas económicas serán entonces muy significativas.

La red internacional para la monitorización del Sol y el clima espacial. Está compuesta por una flotilla satélites de observación americanos, europeos y japoneses. Fuente NASA.

El efecto en un mundo dependiente de la tecnología

Estudios recientes indican que, de producirse un evento similar al de Carrington de 1859, se podrían dañar los transformadores que están en toda la red eléctrica. Este fenómeno provocaría un apagón generalizado y las consecuencias tendrían un extraordinario impacto económico debido al tiempo necesario para realizar las reparaciones. En la actualidad, los satélites de investigación y comerciales, las señales de geolocalización de los sistemas GPS (americano) o Galileo (europeo), la electrónica de los aviones, los cables submarinos, los oleoductos y gaseoductos, y en las redes de suministro eléctrico son sistemas que son altamente sensibles a la actividad solar extrema. Esta sensibilidad es debida bien al flujo directo de partículas energéticas procedentes del Sol, bien por la posible aparición de corrientes inducidas geomagnéticamente. Se ha estimado que un CME que afectase directamente a EEUU tendría un coste económico que podría superar los 40,000 millones de dólares  cada día y podría afectar a 2/3 de la población. En el resto del mundo, de manera indirecta, serían otros 7,000 millones.

Por tanto, son necesarias políticas de monitorización, como hacemos con la meteorología terrestre, con objeto de predecir la aparición de este tipo de eventos y de desarrollar políticas de prevención y de mitigación. En España ya se ha realizado algún estudio preliminar, pero la solución pasa por políticas coordinadas a nivel internacional. De hecho, en el espacio existe una flotilla de naves que observan de manera continuada el Sol, liderada por NASA, y una red terrestre que la complementa. También en nuestro país existen telescopios solares en el observatorio del Teide y Roque de los Muchachos, ambos en las islas Canarias.

Sin embargo, la actitud de la nueva administración Trump, escéptica ante el cambio climático y en principio poco sensible a planificación a medio y largo plazo, no augura una continuidad en la inversión en investigación. Aunque la Agencia Espacial Europea tiene su propio programa de monitorización del clima, denominado Copérnico, las políticas espaciales de Europa siguen mostrándose tímidas y carentes de ambición. Tal vez sea el momento en el que los europeos debamos tomar nuestro destino en nuestras propias manos, manteniendo la colaboración internacional, en este como en otros sectores.

David Barrado
CAB (INTA-CSCI)

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