Nivell mitjà del mar

Placa oficial amb la mesura a Espanya. Aquesta es troba en una estació ferroviària.

Placa oficial a la Catedral de Tarragona

El valor de nivell mitjà del mar es pren com a referència per definir alçades dintre de l'àmbit geogràfic, com localitats i accidents geogràfics (inclosos els accidents submarins). Internacionalment, aquestes mesures són coordinades i estandarditzades pel Permanent Service of Mean Sea Level (Servei permanent del nivell mitjà del mar), establert a Liverpool. Sovint, per referir-se a una altura mesurada en metres sobre el nivell del mar s'utilitza l'abreviatura msnm.

Com que l'aigua de mar es mou (principalment per les ones i les marees), es pren com a referència el seu valor mitjà, que es mesura en mareògrafs, que són instal·lacions que permeten mesurar el nivell del mar sense l'efecte de les ones. A més a més, cada estat estableix el nivell mitjà de la mar a partir d'un mareògraf de referència.

Per als Països Catalans es prenen diversos punts de referència segons l'estat on pertanyi la regió:

• A Catalunya, la Franja, el País Valencià, les Balears i el Carxe, regions de l'Estat Espanyol, es pren com a referència el nivell mitjà de la mar Mediterrània a la ciutat d'Alacant. L'elecció d'un mareògraf a la Mediterrània en comptes de l'oceà Atlàntic facilita el fet de poder determinar amb més precisió el nivell mitjà del mar perquè les marees hi són molt menors.
• A la Catalunya Nord, departament francès sota el nom oficial de Pyrénées-Orientales (Pirineus Orientals), el nivell que es pren com a referència és a Marsella. Per a les mateixes raons que a Espanya, es pren com a punt de referència un mareògraf del Mar Mediterrani.
• Al Principat d'Andorra es pren el nivell mitjà del mar a la ciutat d'Alacant.

El nivell de la mar a escala global

No existeix un valor uniforme del nivell del mar en el qual es refereix, tant a les variacions espacials com a les fluctuacions temporals, tant a curt com a llarg termini. A continuació s'assenyalen diversos exemples:

• Costes d'emersió. A més de les costes aixecades pels moviments eustàtics, com s'ha indicat en l'exemple de les costes meridionals es poden assenyalar les costes d'origen volcànic recent on les erupcions de lava líquida (erupcions de tipus hawaià) arriben a la mar, afegint, en solidificar-se, una superfície que s'afegeix al continent o, amb major freqüència, a una illa volcànica. És el cas actual de l'illa de Hawaii, amb l'erupció del volcà Kilauea. No obstant això, en el propi arxipèlag de Hawaii, hi ha costes d'emersió, com ja s'ha dit, i costes de submersió en gairebé totes les altres illes. És la situació del que es coneix en Geologia com a punts calents. Aquests punts calents presenten gran activitat durant un temps però es desplacen en una direcció determinada, sorgint una nova illa en la mateixa localització del punt calent on hi havia activitat volcànica abans de desplaçar-se en la mateixa alineació que té l'arxipèlag. I un altre exemple de costes d'emersió es produeix en les costes sobre una vora continental que avança cap a l'oceà com succeeix en la costa californiana (a l'oest de la falla de San Andrés) i en altres parts.
• Costes de submersió. Són costes on existeix un moviment de subsidència o enfonsament, bé sigui per la inactivitat en les zones volcàniques o per moviments tectònics. La situació crítica dels atol·lons dels oceans Índic, Pacífic, i en alguns casos, de la mar Carib, en què el nivell de la mar està augmentant perquè aquests atol·lons s'estan enfonsant. I altres costes i zones de submersió estan motivades per causes humanes: es tracta de les zones petrolíferes costaneres en les quals l'extracció de petroli durant moltes dècades ha contribuït a enfonsar el nivell de les terres formant zones inundades i contribuint, en alguns casos, a l'augment del nivell de la mar (Costa meridional dels Estats Units en el Golf de Mèxic, per exemple).

Espanya

Vista del port de Muros, província de La Corunya, en marea baixa, com pot veure's en el nivell sota de l'aigua que es mostra en les guies dels molls flotants i en el mateix mur escullera

A l'Espanya peninsular, per exemple, per a les referències altimètriques es pren com a origen el nivell mitjà de la mar a Alacant, mentre que per a les batimètriques l'origen és la baixamar escorada (mínim teòric del nivell de la mar) del mateix lloc.

Tenint en compte aquest origen en el mareògraf s'ha calculat de forma molt precisa la cota dels punts que formen la xarxa d'anivellament. El primer punt (NP1) de la xarxa espanyola es troba en el primer graó de l'escalinata d'accés a l'Ajuntament d'aquesta ciutat i en el càlcul de 2008 es va obtenir que la cota d'aquest punt és 3,4095 m.

La ubicació citada ve a ser una espècie de mitjana de les altures respectives del territori peninsular espanyol, ja que, com és lògic, els punts situats al sud del paral·lel d'Alacant tindran una major altura relativa (és a dir, una major distància al centre de la Terra) mentre que els situats al nord d'aquest paral·lel tindran menor altura relativa en trobar-se a menor distància del centre de la Terra (recordem que el bombament equatorial i/o aplatament polar constitueixen un fenomen que cal tenir en compte fins i tot en els casos en què sembla ser irrellevant).

El que s'indica respecte al territori de la península Ibèrica és vàlid també a escala planetària, com han demostrat les dades recopilades pel satèl·lit GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) de l'ESA (European Space Administration), en referir-se a l'altura relativa de les costes atlàntiques d'Amèrica del Nord on s'aclareix que aquesta altura relativa (en relació amb el centre de la Terra) va disminuint gradualment des de la Florida fins al Canadà i més al nord:

«	GOCE’s precision data have also resolved an age-old debate, showing that the height of the sea decreases along the Atlantic coast from Florida to Canada.	La precisió de les dades obtingudes amb el satèl·lit GOCE també ha solucionat un antic debat, mostrant que el nivell de la mar decreix al llarg de la costa atlàntica des de Florida al Canadà.	»
— ().

El que s'ha dit respecte al bombament equatorial de la Terra afecta considerablement el mesurament de les altures relatives mesurades en relació amb el nivell de la mar perquè també aquest nivell de la mar varia considerablement segons la latitud, inclusivament en un grau major que el que podem mesurar en la part terrestre de les costes: imaginem que les costes en les zones polars es troben uns 19 km més pròxims al centre de la Terra que en la zona equatorial. Doncs bé, el nivell superficial de la mar en les zones polars estarà més prop d'aquests 19 km mentre que en la zona equatorial es trobarà molt més amunt que aquests 19 km. Això es deu a la menor densitat de les aigües marines respecte a la part sòlida de la Terra. Arthur Newell Strahler es refereix a aquesta idea en comparar el geoide amb l'esferoide de revolució en el capítol de la seva obra Geografia física que tracta de la forma de la Terra i les coordenades geogràfiques.

Variacions del nivell del mar

Línies cotidals (). El color indica la major o menor altura del nivell de la mar i el seu moviment giratori entorn de punts centrals dels oceans de color blau o punts anfidròmics, on el nivell de les aigües varia molt poc durant les marees, la qual cosa es deu sempre a una compensació entre la plenamar d'un costat i la baixamar de l'altre (i on convergeixen les línies de les marees indicades en color blanc). El sentit de rotació s'indica en color negre, antihorari en l'hemisferi nord i horari en l'hemisferi sud.

Vegeu també: Eustatisme

Temporals

Les marees donen origen a les modificacions temporals de tipus cíclic més importants del nivell de les aigües oceàniques. L'atracció del Sol i, especialment, de la Lluna, donen origen a un ascens i descens del nivell de la mar que correspon al pas d'aquests astres (sols o combinats) per un lloc de la superfície terrestre. L'ascens es denomina plenamar o flux i el descens baixamar o reflux.

Com les marees poden arribar a ocasionar una diferència de nivell considerable (uns 16 metres a la badia de Fundy, al Canadà, per exemple), és necessari considerar el nivell de la mar en un punt de referència (per a països extensos). S'obté així la mitjana del nivell de la mar que serveix de referència per a les altituds terrestres a cada país.

Espacials

Aquestes variacions tenen a veure amb el moviment de rotació terrestre i la força centrífuga originada per aquest moviment que dona origen, al seu torn, a la curvatura de les aigües oceàniques, és a dir, al bombament dels oceans a l'equador i al seu aplatament en els pols, entre altres manifestacions diferencials del nivell de la mar.

Així, el nivell de la mar en la zona equatorial és considerablement major que en les zones temperades i, sobretot, en les àrtiques o antàrtiques. Això dona com a resultat, també, que les marees siguin bastant més febles en la zona equatorial, mentre que les més intenses es produeixin en les latituds mitjanes de les zones temperades, especialment en l'hemisferi nord, i fins i tot en les latituds pròximes al cercle polar àrtic com pot observar-se en les illes Lofoten amb el fenomen conegut com maelstrom i el sentit giratori de les marees en la mar de Noruega que s'explica més avall.

També existeixen variacions produïdes pels corrents de marea i la direcció obligatòria dels corrents marins en el cas de les mars més extenses a causa del moviment de rotació terrestre:

Corrents de marea

«

Norwegian Sea’s ups and downs (20 Novembre 2012) An anticlockwise rotation of sea-surface height patterns has been observed near Norway’s west coast. Archived data from radar altimeters on the ERS-1, ERS-2 and Envisat satellites show the wave-like motion around the centre of the Lofoten Basin. The Lofoten Basin is a topographic depression about 3500 m deep in the Norwegian Sea and plays an important role in sustaining global ocean circulation. It is a transit area for the warm and saline Atlantic Water on its way to the Arctic Ocean. Here, the inflowing Atlantic Water loses its heat to the atmosphere and mixes with surrounding water. This causes the water to become dense and sink, forming ‘deep water’ in adjacent regions - another important step in ocean circulation.

Una circulació antihorària giratòria dels patrons de l'altura del nivell de les aigües marines s'ha observat prop de la costa oest de Noruega. La informació arxivada de les dades obtingudes amb els satèl·lits ERS-1, ERS-2 i ENVISAT mostren un moviment similar a un onatge entorn de la conca (oceànica) de les illes Lofoten. La conca de les illes Lofoten constitueix una depressió topogràfica al voltant de 3.500 m de profunditat en la mar de Noruega i juga un important paper en el sosteniment de la circulació oceànica global. Es tracta d'una àrea de trànsit per a les aigües càlides i salades de l'oceà Atlàntic en la seva ruta cap a l'oceà Àrtic. Aquí, el flux d'aigua entrant de l'Atlàntic perd la seva calor en transmetre'l a l'atmosfera i es barreja amb les aigües circumdants. Això causa que l'aigua oceànica es torni més densa i s'enfonsi, formant aigües profundes a les regions adjacents —un altre important pas de la circulació oceànica—.

»

Nota en la qual es discuteix la cita anterior

1. En l'article s'inclou un diagrama animat en el qual es veu com envolten successivament les aigües altes de la plenamar (en vermell) i les aigües baixes de la baixamar (blaves) a un punt anfidròmic situat en el centre aproximat de la mar de Noruega. La intensitat més gran del color indica l'altura més gran de les marees. Aquest diagrama correspon al punt anfidròmic superior dreta visible en el mapa de les línies cotidals a escala global i que està localitzat al nord-oest de la Gran Bretanya i prop d'Islàndia (pot veure's nítidament en el mateix mapa a major escala).
2. Amb referència al paper de la conca de les illes Lofoten en la circulació oceànica a l'Atlàntic Nord cal assenyalar dos aspectes conflictius: el que es refereix al fet que juga un important paper en el sosteniment de la circulació oceànica global i el que assenyala que l'aigua entrant de l'Atlàntic perd la seva calor en transmetre'l a l'atmosfera i es barreja amb l'aigua circumdant. Això causa que l'aigua oceànica es torni més densa i s'enfonsi, formant aigües profundes a les regions adjacents - un altre important pas de la circulació oceànica. Sobre aquest tema cal assenyalar que per la mar de Noruega passa el corrent del Golf, però el seu impacte en la circulació oceànica global és limitat, encara que el que té en el clima a escala regional de Noruega i dels altres països escandinaus sigui molt poderós. I el que la calor de les aigües del corrent del Golf s'alliberi en l'atmosfera i es barregin amb les aigües circumdants no significa que s'enfonsin, aspecte que constitueix un error considerable en un article procedent d'una institució prestigiosa com és l'ESA (European Space Agency): les aigües més pesants són les que tenen 4 °C de temperatura i les que hi ha en la superfície de l'Àrtic tenen, necessàriament, una temperatura major o menor (per això estan en la superfície). En l'hivern boreal, l'aire superficial sobre la mar de Noruega té una temperatura molt inferior als 0 °C, encara que aquesta mar es trobi lliure de gels. Suposem llavors que l'aigua de l'Atlàntic ve a més de 4 °C i l'aire molt fred li fa baixar aquesta temperatura a uns 3 °C: continuaria estant en la superfície.

Equivalències

En el sistema anglosaxó, la unitat equivalent és AMSL sigles de above mean sea level, que en català vol dir «per sobre del nivell mitjà de la mar». Als Països Baixos es fa servir el Normaal Amsterdams Peil (igualment conegut per la seva abreviatura NAP, en català ‘Nivell normal d'Amsterdam’) és el nivell de referència 0 de la mar a marea baixa mesurat a Amsterdam. A l'Alemanya el sistema equivalent és el Normalnull.

Bibliografia

• Monkhouse, F. J. Diccionario de términos geográficos. Barcelona: Oikos-Tau S. A. Ediciones, 1978.
• Strahler, Arthur N. Physical Geography. New York: John Wiley & Sons, Inc. 1960, Chapter six, Moon and Tides, pp. 93-105.
• Institut Geogràfic Nacional, Ressenya de Senyal d'Anivellació número 80, 2010.
• Sea level rise - How much and how fast will sea level rise over the coming centuries? Past.
• Sea level rise - How much and how fast will sea level rise over the coming centuries? Present.
• Rebecca Lindsey. 2012 State of the Climate: Global Sea Level (en anglès). Consultat el 16 d'agost de 2013.

Vegeu també

• Metres sobre el nivell del mar
• Minves de gener
• Normalnull
• Depressió (geologia)
• Mareòmetre de Portugalete
• Zero hidrogràfic

Enllaços externs

• PSMSL «Permanent Service for Mean Sea Level (Servei permanent del nivell mitjà del mar)» (en anglès). [Consulta: 29 abril 2014].