La Tierra es un pésimo reloj. Las variaciones en su rotación obligan a los científicos que se encargan de mantener el Tiempo Universal Coordinado (UTC) a introducir ajustes periódicos para que el tiempo medido por los relojes atómicos, mucho más precisos, se adapte a esos cambios sutiles en la rotación terrestre y el pequeño desfase con la duración del día no siga creciendo. Ahora, según un trabajo publicado este miércoles en la revista Nature, el deshielo masivo de los polos provocado por la actividad humana se añade como un nuevo factor de distorsión. En resumen, hicimos que la Tierra gire más despacio y eso afecta a cómo ajustamos nuestros relojes.

Hasta ahora, para mantener el tiempo acoplado con la duración del día, cuando la Tierra se retrasaba respecto a los relojes de cesio, se introducía un segundo intercalar. En 1972, por ejemplo, el “día de rotación” fue 0,025 segundos más largo que el “día atómico” porque la Tierra giraba más lentamente. Después de 365 días, esto sumó 0,7 segundos de retraso respecto al reloj atómico que marca el tiempo UTC, que se compensó añadiendo un segundo extra en el último minuto del último día del año para que 1973 comenzara sin desfases.

Lo normal era sumar esa especie de segundo bisiesto cada cierto tiempo (entre 1972 y 1999 se introdujeron 23 segundos intercalares), pero en los últimos años los cambios en el interior de la Tierra están provocando que nuestro planeta gire un poco más rápido y no solo no se añade más tiempo, sino que por primera vez, y en el caso más extremo, se baraja restar un segundo intercalar en 2026.

Aunque el sistema UTC está muy cuestionado y la Conferencia Internacional de Pesos y Medidas decidió recientemente finiquitarlo antes de 2035, el investigador Duncan Agnew advierte ahora de que habría que introducir nuevos cambios antes de esa fecha si queremos que todo siga funcionando. En su artículo, el geofísico de la Universidad de California San Diego (USCD) advierte de que habrá que retrasar tres años la introducción de este segundo intercalar negativo, hasta 2029, y que la causa es la ralentización que el deshielo masivo de los polos está introduciendo en el sistema. 

El calentamiento global llegó al punto en que sus efectos están afectando a la velocidad con que gira toda la Tierra

Duncan Agnew — Autor del artículo y geofísico de la Universidad de California San Diego (USCD)

“El calentamiento global llegó al punto en que sus efectos están afectando a la velocidad con que gira la Tierra”, explica Agnew. “El deshielo no es la causa del segundo intercalar negativo previsto; de hecho, lo retrasó o hecho menos probable”, apunta. Pero recuerda que “el efecto del calentamiento global desde 1990 fue desacelerar la rotación de la Tierra, si no se hubiera producido el calentamiento global, la Tierra habría girado más rápido”. 

Un juego de equilibrios

Para entender mejor lo que está pasando hay que tener en cuenta que la irregularidad en la rotación terrestre se debe a la interacción entre los elementos que la componen, entre el manto externo sólido y las partes fundidas en su núcleo. Las causas principales, apunta Agnew, son los cambios relacionados con fluidos sobre o dentro de la Tierra, como la fricción de las mareas, los ajustes de la última edad de hielo, y los movimientos en el núcleo líquido de la Tierra. En general, lo que sucedió desde 1972 es que la velocidad angular del núcleo líquido fue disminuyendo a un ritmo constante, y como consecuencia, se produjo un aumento constante de la velocidad de rotación del planeta.

Lo que argumenta este nuevo trabajo es que hay que tener en cuenta un nuevo factor debido a la acción humana: el deshielo en Groenlandia y la Antártida, que afectó a la aceleración de la velocidad angular de la Tierra, haciéndola más lenta. “Cuando el hielo se derrite el agua se extiende por todo el océano; esto aumenta el momento de inercia que frena la Tierra”, explica el investigador. “Como una patinadora que gira con los brazos sobre la cabeza: si los baja, su giro es más lento”.

Aunque pueda parecer que el hielo representa una parte muy pequeña del planeta, lo cierto es que las enormes cantidades de agua que están cambiando de estado están contribuyendo a redistribuir el equilibrio de masas en la superficie terrestre. Los estudios más recientes indican que Groenlandia y la Antártida están perdiendo decenas de millones de toneladas de hielo a la hora, lo que —además de tener efectos sobre la circulación oceánica— está produciendo una elevación de varios metros del terreno, al retirarse el peso sobre su superficie, lo que también influye en los equilibrios.

A partir de mediciones de la gravedad terrestre desde el satélite y modelos matemáticos, Agnew concluye que todos estos factores afectarán al Tiempo Universal Coordinado y hará falta retrasar tres años la introducción del segundo intercalar negativo, un pequeño efecto que, de no tenerse en cuenta, planteará un problema para la sincronización de las redes informáticas y eléctricas que se rigen por UTC, advierte. ¿Y qué pasará en el futuro si la temperatura media del planeta sigue aumentando? “Un derretimiento más rápido reduciría la velocidad de la Tierra más rápidamente”, responde el especialista.

Efectos inesperados de la crisis global

Para el geólogo y divulgador Nahúm Méndez Chazarra, el artículo es muy interesante porque “pone de manifiesto otros efectos inesperados del calentamiento global en nuestras vidas e introduce un factor a tener en cuenta en sectores tan críticos hoy en día como las redes de posicionamiento, el funcionamiento de sectores económicos y quién sabe cuántas más ramificaciones y que probablemente tengan un coste económico para implementar las medidas correctivas”. 

Al ser la Tierra un cuerpo complejo, la conservación del momento angular total hace que si una parte se ralentiza otra se acelera. Y esto cambia ligeramente con el calentamiento global

Joaquín Sevilla — Físico y catedrático de la UPNA

Para el experto, este nuevo factor “complica mucho las predicciones y el margen temporal que tendrán científicos y técnicos para implementar estos cambios en nuestra manera de medir el tiempo, hasta el punto de llegar a plantearse si tendremos que desligar nuestra hora de la duración del día”. “Al ser la Tierra un cuerpo complejo, con partes sólidas y partes líquidas, la conservación del momento angular total hace que si una parte se ralentiza otra se acelera”, explica el físico y catedrático de la UPNA Joaquín Sevilla. “Y los cálculos previos, hechos con esa distribución, cambian ligeramente con el calentamiento global”, apunta. 

“El hielo se transforma en agua que acaba en los océanos —añade Méndez Chazarra— y esto hace que las masas de la Tierra se redistribuyan de otra manera, provocando que gire más lento, como una peonza (trompo) a la que añades una chincheta”. En el medio plazo, reconoce, el sistema UTC podría dejar de estar acoplado a la rotación terrestre e ignorar los bamboleos de la Tierra, con lo que este desfase introducido por el cambio climático ya no tendría relevancia en nuestro tiempo.

En contra de restar un segundo

Héctor Esteban Pinillos, capitán de fragata y jefe de la Sección de Hora del Real Instituto y Observatorio de la Armada de España, recuerda que la responsabilidad de inserción de un segundo intercalar recae en el Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia (IERS). Su determinación se anuncia en el Boletín C del IERS, que se publica semestralmente y se puede seguir a través de una página web donde se muestra la diferencia entre UTC y el tiempo de rotación de la Tierra (UT1). Actualmente esta diferencia se encuentra muy próxima a cero, indica el experto, así que no parece que haya que introducir el segundo intercalar negativo tan pronto. 

Introducir un segundo intercalar negativo podría ser un desastre, porque hasta ahora solo se han sumado segundos positivos y puede que los equipos fallen

Héctor Esteban Pinillos — Capitán de fragata y jefe de la Sección de Hora del Real Instituto y Observatorio de la Armada

“Por otra parte, hacerlo podría ser un desastre, porque hasta ahora solo se han sumado segundos positivos y no se ha testado el cambio a la inversa, puede que los equipos fallen”, advierte Esteban Pinillos. En su opinión, el trabajo de Agnew es un recordatorio de que no tiene sentido andar sumando o restando segundos al UTC si ya se decidió que en el futuro no se va a seguir utilizando este sistema de reajuste. “Habrá que seguir esperando y observando el comportamiento de la rotación terrestre, pero si el deshielo actual no es capaz de frenar la aplicación de un segundo intercalar negativo y, teniendo en cuenta que el año pasado se aprobó definitivamente que a partir de 2035 se dejen de implementar segundos intercalares, no tendría mucho sentido sustraer un segundo”, concluye. 

Para Agnew, si el segundo intercalar negativo se hace necesario después de 2035, no habría ningún problema, pero al ser necesario antes, cree que tendría sentido adelantar la decisión de desacoplar el tiempo UTC de la rotación terrestre o, como es su apuesta, ampliar a más de un segundo el margen de diferencia entre el tiempo de rotación y el tiempo atómico que se permite. “Espero que este documento al menos haga que las personas que se dedican al mantenimiento del tiempo consideren eliminar el segundo intercalar antes y definitivamente cambien las reglas para excluir los segundos intercalares negativos”, concluye. En cualquier caso, este resultado quedará como una demostración palpable y muy significativa de que la actividad frenética de los humanos ha terminado afectando a la rotación del planeta e, incidentalmente, a los sistemas que usamos para sincronizar nuestros relojes.  

AMR/CRM