Las estaciones

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Las estacionesEn el Hemisferio norte, a medida que se suceden las noches de otoño, la constelación de Orión aparece antes en el cielo y permanece durante más tiempo visible. Durante estos días tan cortos, las mariposas monarca vuelan sobre los campos en dirección sur. Las corrientes oceánicas de la costa de California caldean el agua del mar mientras la superficie terrestre se enfría bajo el cielo invernal. En el Hemisferio norte, los vivos colores de los árboles de hoja caduca iluminan la zona interior de los continentes, que poco después se verá cubierta por un manto de hojas. Los animales se preparan instintivamente para la próxima estación de escasez. Transcurridos seis meses, tras el frío gélido del invierno, se dará justo la situación contraria. En las regiones templadas del resto del planeta se producen cambios similares, tanto en el Hemisferio norte como en el Hemisferio sur. Mientras, en los trópicos, las lluvias torrenciales que revitalizan el entorno, se alternan con la sequía y determinan el cambio de estaciones. La estación seca comienza con una explosión de flores y actividad, y finaliza con el marchitamiento de las plantas y la espera ante la próxima estación de lluvias. La Tierra gira y gira haciendo que se sucedan las estaciones.El origen de las estacionesLas estaciones son ciclos anuales que dependen de la inclinación de la Tierra respecto a su órbita alrededor del Sol. La Tierra tarda un año de 365,25 días en completar una vez su órbita solar. El eje de rotación de la Tierra no es perpendicular al plano que forma su órbita solar sino que tiene una inclinación de 23° 27'. Dependiendo de la posición orbital de la Tierra, el Hemisferio norte o el Hemisferio sur están más orientados hacia el Sol y, por tanto, reciben más directamente la radiación solar. La inclinación de la Tierra con respecto al Sol ha provocado tremendos cambios en el aspecto físico del planeta, en la flora, en la fauna y en los hombres.La duración de los días, los solsticios y los equinocciosLa Tierra gira alrededor del Sol formando una elipse y sin alterar la inclinación de su masa. Debido a la inclinación, normalmente un hemisferio recibe más luz solar que el otro. Cuando el ángulo que forma el eje de rotación de la Tierra con el plano de su órbita solar apunta directamente al Sol, el hemisferio que recibe más luz solar alcanza su máximo grado de exposición solar. Al mismo tiempo, el otro hemisferio está orientado hacia la cara opuesta y permanece casi en penumbra. Estos son los solsticios, que representan el comienzo del verano y del invierno, en junio y en diciembre. Las condiciones extremas causadas por los solsticios de verano e invierno se experimentan en latitudes superiores a los círculos polares, donde esos días o noches duran veinticuatro horas. Cuando la Tierra ha recorrido exactamente la mitad de su órbita solar, lo que ocurre en un hemisferio es completamente lo contrario de lo que ocurre en el otro.Entre los solsticios de la órbita solar, la posición de la Tierra es oblicua con respecto al Sol. Cuando la Tierra alcanza el punto medio entre los solsticios, los rayos solares caen perpendicularmente sobre el ecuador. Durante un corto período de tiempo, ambos hemisferios reciben la misma luz solar y los días duran lo mismo en todos los rincones del planeta. Estas dos posiciones se conocen como equinoccios y determinan el comienzo de la primavera y del otoño, en marzo y en septiembre.Los trópicosEn las regiones tropicales, la duración de los días no varía excesivamente de una estación a otra. Debido a su situación, cerca de la zona de máxima exposición solar, los días tienen una duración bastante uniforme.En el solsticio de verano, los rayos del sol caen perpendicularmente sobre la Tierra en una latitud determinada tanto al norte como al sur del ecuador. Durante este día parece que el sol al mediodía coincide exactamente con el centro vertical del cielo. Estas latitudes constituyen los paralelos llamados trópicos y la zona que se encuentra entre ambos disfruta siempre de un clima cálido. La línea del trópico del Hemisferio norte es el trópico de Cáncer, situado a 23° 27' norte. La línea correspondiente en el Hemisferio sur es el trópico de Capricornio, situado a 23° 27' sur. No es casualidad que estos ángulos representen la inclinación exacta de la Tierra respecto al plano que forma su órbita alrededor del Sol. Si la inclinación fuera nula, el Sol estaría siempre justo encima del ecuador, las noches y los días durarían siempre lo mismo durante todo el año y no existirían las estaciones tal y como las conocemos.La posición de las estrellasEvidentemente, a medida que la Tierra se va desplazando, su posición con respecto a la estrellas y otros cuerpos celestes también varía. Parece que las estrellas y los planetas giran alrededor de la Tierra cuando en realidad es ésta la que se mueve. El aparente movimiento de las estrellas por la noche ha desempeñado un papel muy importante en el desarrollo de la navegación y la geografía, además de haber influido en las diferentes culturas y religiones del mundo. El aparente movimiento de las estrellas alrededor de la Tierra se complica debido a que nuestro planeta gira simultáneamente sobre su propio eje y da vueltas alrededor del Sol. La progresión del día y de la noche debida a las estaciones, influye en lo que vemos en el cielo nocturno. Por ejemplo, un día de mediados de verano, la luz del Sol nos impide ver Orión, una constelación de invierno del Hemisferio norte. A medida que la Tierra va avanzando en su órbita alrededor del Sol, la cara oculta de nuestro planeta vuelve a orientarse hacia Orión el Cazador, nombre con el que se conocía esta constelación antiguamente. Debido a esta circunstancia, las estrellas parecen diferentes todas las noches, recorren un camino que harán de vuelta tras los solsticios de verano y de invierno. Las constelaciones situadas cerca del horizonte desaparecen de vista por completo durante una estación o la otra y van apareciendo gradualmente de nuevo.Los cometas y los planetas poseen su propia órbita alrededor del Sol, por tanto sus pautas de comportamiento en el cielo no se corresponden con el movimiento de las estrellas, más fácil de predecir. Existen otros dos factores, que no tienen nada que ver con las estaciones, que afectan a cómo vemos las estrellas. En primer lugar, la inclinación del eje de rotación de la Tierra oscila sensiblemente hacia adelante y hacia atrás con el paso de los años y esto altera la vista que nosotros tenemos del cielo estrellado. En segundo lugar, las estrellas se mueven en el espacio siguiendo sus propias trayectorias y, con el paso de los siglos, la forma de las constelaciones cambia.Desde tiempos inmemoriales, los hombres han intentado ordenar el caos que parecía reinar en el cielo. El primer intento de catalogación de las estrellas fueron las constelaciones, grupos visibles de estrellas cuyas formas recordaban a objetos de la vida cotidiana. Las constelaciones que las diferentes culturas han ido reconociendo a lo largo de los siglos dependen de factores culturales, geográficos y de la propia historia de estas civilizaciones. Para localizar determinadas estrellas, estudiarlas y que sean útiles para la navegación, los astrónomos, astrólogos y navegantes siguen utilizando las mismas constelaciones que eran familiares para las antiguas civilizaciones del Mar Mediterráneo, Centroamérica, China, etc.Aunque las estrellas siempre fueron importantes para la religión, las principales razones prácticas por las que se intentó organizar el cielo en entidades reconocibles e identificables fueron la navegación y la agricultura. A las estrellas que, aparentemente, se movían poco se les concedió un valor especial en navegación, sobre todo a la Estrella Polar, la estrella del norte en el Hemisferio norte, y a la constelación de la Cruz del Sur, en el Hemisferio sur. Éstas son las estrellas visibles que se encuentran más alineadas con respecto al eje de la Tierra.La astronomía moderna utiliza mapas estelares para que la navegación astronómica se efectúe con más exactitud. Las estrellas se representan en la cara interior de una esfera, así es que los mapas estelares son esféricos, como un globo vuelto del revés. Suelen estar organizados en hemisferio norte y hemisferio sur que están divididos en 24 horas o sectores radiales e incrementos de 180 grados entre los horizontes. Los mapas del cielo ecuatorial, hasta cerca de 30 grados norte o sur del horizonte ecuatorial, se representan a menudo con gráficos rectangulares divididos en 24 horas. Los mapas estelares no son estáticos, a diferencia de los mapas terrestres, sino que, normalmente, muestran vistas estacionales del cielo desde un punto determinado, o bien el cielo al completo independientemente de la estación pero con alguna indicación del cambio estacional en la panorámica nocturna de las estrellas.El climaEn las zonas templadas, el invierno se caracteriza por tener días cortos, noches largas y temperaturas frías. Las precipitaciones son frecuentes y abundantes. El verano se caracteriza por tener días largos, noches cortas, temperaturas cálidas y lluvias relativamente esporádicas.Las estaciones desempeñan un papel muy importante a la hora de determinar las áreas climáticas del planeta. La luz solar calienta las masas terrestres, lo que provoca a su vez un calentamiento de la masa de aire situada encima que reduce su densidad y hace que se eleve. El aire situado sobre los océanos, más frío, se desplaza hacia la tierra para ocupar el espacio libre lo que crea movimientos de aire cíclicos que provocan disturbaciones climáticas importantes. Los ciclos de calentamiento y enfriamiento y las corrientes de aire resultantes disminuyen normalmente con la llegada del invierno, ya que en esa época la diferencia de temperatura entre la tierra y el océano se reduce. Generalmente, estos ciclos se dejan notar más en el Hemisferio norte porque la superficie terrestre que calienta el aire es muy amplia. Los monzones y los huracanes son los dos extremos de estos comportamientos del tiempo.Efectos físicos de las estaciones climáticasEl clima cambia con las estaciones, lo que tiene un efecto directo en el aspecto físico de la Tierra, así como en el hábitat artificial y en la actividad humana. Durante el invierno, el hielo se expande y rompe las rocas, lo que ayuda a la formación del suelo. Acciones similares en las grietas de calles y edificios ejercen un desgaste natural en las estructuras fabricadas por el hombre. Los torrentes estacionales limpian el terreno y los vientos veraniegos levantan polvo lo que provoca sequía. La nieve, el hielo y las inundaciones pueden obstaculizar o ayudar al transporte: la vida en las ciudades modernas se paraliza en invierno debido a tormentas descomunales, pero los habitantes del norte de Rusia, Canadá y Alaska esperan impacientes a que se hielen las principales vías de comunicación fluviales y se conviertan en autopistas por las que transportar mercancías.Las corrientes oceánicasLos cambios estacionales también afectan a los océanos. El agua contenida en los mares absorbe gran cantidad de energía solar y la almacena durante un largo periodo de tiempo, por lo que no se producen los drásticos cambios estacionales de temperatura que tienen lugar tierra adentro. Sin embargo, los vientos propios de cada estación mueven las aguas marinas provocando corrientes en la superficie, como la corriente de California de la costa del Pacífico de América del Norte y su equivalente, la Corriente de Kuro-Shivo, que se forma en la costa del Pacífico de Japón. Estas corrientes cambian de dirección: en verano giran en el sentido de las agujas del reloj y en invierno, al revés. A lo largo de la costa del Pacífico, en América del Norte, el agua caliente de la superficie fluye en dirección norte en invierno y el agua helada del ártico fluye en dirección sur en verano.La dirección de los fluidos tanto en el Hemisferio norte como en el Hemisferio sur, es decir que vayan en el sentido de las agujas del reloj o al revés, se debe a la fuerza Coriolis de la Tierra, resultado de la rotación del planeta, que interactúa con estas corrientes estacionales. Como consecuencia, las aguas oceánicas profundas se mueven perpendicularmente hacia la corriente de la superficie. En verano, el movimiento tiene lugar hacia la tierra, lo que provoca un flujo hacia las profundidades. En invierno, la corriente de la superficie y el flujo perpendicular se invierten, se alejan de la orilla, arrastrando las aguas profundas hacia la superficie. Este fenómeno se conoce como corriente emergente. La mezcla de las aguas profundas y superficiales debida a la sucesión de las estaciones es un factor importante en la biología de los océanos porque la vida marina depende de que los nutrientes acumulados en las profundidades oceánicas se reciclen. A menudo, las nuevas generaciones de peces coinciden con las diferentes estaciones debido al fenómeno de la corriente emergente.Modelos biológicosEl cambio de estación ha ejercido una marcada influencia en la supervivencia y en la evolución de la vida en la Tierra. Los animales y las plantas, especialmente aquellas que viven en las zonas templadas, han desarrollado estrategias de supervivencia que forman parte de sus hábitos de reproducción, evolución, alimentación y comportamiento social.El invierno es la estación más restrictiva para la mayoría de las especies. En las zonas templadas, el frío y los días cortos les dejan sin comida y les hacen estar en continua lucha contra los elementos. Muchos animales y plantas, sobre todo los débiles y viejos, mueren. Las colonias tienden por naturaleza a permitir que tan sólo los mejores individuos sobrevivan para que las futuras generaciones sean más resistentes.Las hojas de las plantas son verdaderos recolectores de energía solar. En las zonas templadas, las hojas de las especies herbáceas y de muchas plantas de hoja caduca grande no pueden realizar la fotosíntesis cuando la luz solar es mínima y las temperaturas son demasiado bajas. Con la llegada de la escarcha, estas plantas cortan el flujo de nutrientes a las hojas, reabsorben la preciada clorofila verde y dejan tras de sí las tonalidades amarillentas y rojizas propias del otoño. Al final, las hojas se caen de los árboles y, eventualmente, se descomponen y pasan a formar parte del suelo. Las plantas de hoja caduca sobreviven al invierno gracias a las reservas de energía que almacenan en las raíces.Los árboles de hoja perenne como los pinos, los cedros y las encinas, no pierden las hojas; disponen de estrategias más primitivas y fructíferas para conservar la energía y el tejido durante las épocas de frío y heladas. Algunas plantas pasan el invierno como bulbos bajo la tierra o como semillas o esporas, preparadas para dar lugar a nuevos individuos cuando llegue la primavera y la posición de la Tierra haga que la zona donde viven se oriente más directamente hacia el Sol.Con la llegada del invierno, muchos mamíferos llevan a cabo complicados rituales y comienzan a buscar pareja o a luchar para conseguirla. El pelaje y las capas de grasa engrosan y las aves cambian las plumas. La liebre y el zorro ártico cambian por completo el pelo y se camuflan en la nieve. Los animales de las zonas templadas han desarrollado instintivamente comportamientos que les ayudan a hacer frente al invierno. Esto explica la frenética recogida de alimentos y su posterior almacenamiento que llevan a cabo las abejas, las ardillas y algunos pájaros; los osos, por su parte, se atiborran de comida.Muchos animales hibernan durante la época de frío y escasez, su metabolismo se ralentiza y caen en un profundo letargo durante el cual viven de los alimentos almacenados en verano y sólo se despiertan una o dos veces para olisquear el aire en busca de alguna señal que les indique que llega la primavera. Los insectos experimentan un estado de reposo, conocido como diapausa, en algún momento de su desarrollo (huevo, larva, crisálida o adulto), según las especies. En primavera, tanto la fauna como la flora dan la bienvenida a nuevos miembros. En el caso de las plantas, brotan nuevos individuos y los adultos que han sobrevivido comienzan a echar flores y hojas. Los animales, adormilados y flacos tras el invierno, se animan gracias a que los días se hacen más largos y a que el tiempo es más cálido y seco, y comienzan a vagar y alimentarse.Los veranos en las zonas templadas pueden ser tan duros como los inviernos. Algunas plantas se han adaptado a las condiciones extremas del verano para evitar la deshidratación. Las especies del desierto, como algunas hierbas y árboles del desierto mueren hasta la raíz o dejan caer las hojas.Las migraciones animalesEntre los variados comportamientos estacionales de los animales puede que la migración sea el más espectacular. Algunos colibríes se desplazan miles de kilómetros de continente a continente cuando cambia la estación. Las golondrinas árticas se reproducen y pasan el verano en la tundra, de Canadá y Alaska, vuelan a la región antártica en invierno y vuelven cuando en el norte es primavera. Los salmones chinook y sockeye sólo migran una vez en la vida. Desde el hábitat oceánico donde viven como individuos adultos vuelven a la misma corriente de donde salieron del huevo. Su último viaje viene determinado por el cambio de estación. En otoño, las mariposas monarca se dirigen al sur, desde las tierras que les dan alimento en la templada América del Norte en busca de colonias en México en las que viven millones de individuos. Viajan hasta 5.000 kilómetros en busca de calor y compañía. En primavera, comienzan el camino de vuelta, durante el cual hacen paradas para encontrar alimento, buscar pareja y poner huevos. Completan el circuito a finales de verano, dos o tres generaciones después.Hojas en otoño, lluvias en verano, deshielo en los ríos, bandadas de pájaros volando sobre nuestras cabezas. Nuestro mundo está definido tanto por variaciones como por cosas que nunca cambian. De hecho, la Tierra, que siempre tiene el mismo aspecto, podría llamarse el planeta de las estaciones cambiantes.

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