La Tierra no permanece completamente inmóvil. Cada año, la nieve, las lluvias monzónicas y los cambios en los océanos redistribuyen enormes cantidades de agua y hacen oscilar unos milímetros el centro de masa del planeta respecto a su centro geométrico. Un nuevo estudio ha afinado la medición de este movimiento, clave para los sistemas de referencia utilizados por los satélites y la geodesia.
La investigación publicada en la revista Geophysical Journal International presenta una nueva técnica para estimar con más precisión esa oscilación estacional. El trabajo, realizado por investigadores del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, combina datos de seguimiento por satélite, GPS y satélites en órbita baja, además de modelos sobre la distribución del agua, los océanos y la atmósfera. Los resultados reducen una discrepancia que durante años había existido entre diferentes métodos utilizados para localizar el llamado geocentro.
Intercambio de agua y desplazamiento del centro de masa
La clave está en distinguir entre dos puntos que, a primera vista, podrían parecer idénticos. El centro geométrico, o centro de figura, representa la posición media de la superficie terrestre. El centro de masa, en cambio, tiene en cuenta la distribución de toda la masa del sistema terrestre, incluida el agua de los océanos, el hielo, la nieve y la atmósfera. Cuando grandes cantidades de agua cambian de lugar, ambos centros dejan de coincidir exactamente.
El principal motor de esta variación es el intercambio anual de agua entre continentes y océanos. Según el estudio, ese intercambio alcanza aproximadamente 6,3 billones de toneladas y provoca una oscilación anual del nivel medio global del mar de unos 17,3 milímetros. Ese trasvase de masa constituye la causa principal del desplazamiento estacional del centro de masa respecto al centro de figura.
La nieve y el agua amazónica, claves en los cambios
La nieve desempeña un papel especialmente importante, según indica una nota de prensa. En marzo, la acumulación de nieve en Norteamérica y Eurasia alcanza uno de sus máximos anuales. Esa enorme cantidad de agua almacenada temporalmente sobre tierra desplaza el centro de masa unos 3 milímetros hacia el Polo Norte, contribuyendo de forma destacada a la oscilación en el eje norte-sur.
Después llega el turno del agua amazónica. En abril, la humedad acumulada en la cuenca del Amazonas alcanza un máximo y mueve el centro de masa hacia Sudamérica. La NASA señala que el agua de lluvia almacenada en la región llega aproximadamente a 2.400 gigatoneladas, suficiente para producir un desplazamiento de unos 2,2 milímetros en esa dirección. Durante los meses siguientes, parte del agua termina regresando al océano a través de los ríos.
Un nuevo estudio precisa cómo el ciclo anual del agua modifica la posición del centro de masa terrestre. / Crédito: Darshak12Pandya en Pixabay.
El peso de los monzones y de la atmósfera
Los monzones del sudeste asiático completan otra pieza del ciclo. El agua asociada a las precipitaciones monzónicas alcanza su máximo durante el verano y principios del otoño, y contribuye a la oscilación anual, aunque su efecto es menor que el de la nieve continental y el agua amazónica. La investigación también identifica una importante contribución del Pacífico, cuya enorme superficie hace que pequeños cambios regionales de masa tengan consecuencias medibles sobre el conjunto del planeta.
La atmósfera también desempeña un papel importante, según los especialistas. El aire frío es más denso que el cálido, de modo que los cambios estacionales de temperatura modifican ligeramente dónde se concentra la masa atmosférica. El modelo del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Medio Plazo utilizado por los investigadores indica que estas variaciones contribuyen de forma significativa al desplazamiento interhemisférico.
Referencia
Estimation and cause of the seasonal oscillation between Earth’s centre of mass and centre of figure. Donald F Argus et al. Geophysical Journal International (2026). DOI:https://doi.org/10.1093/gji/ggag314
Más observaciones a futuro
Aunque se trata de movimientos minúsculos, sus implicaciones son prácticas y concretas. El centro de masa terrestre sirve como referencia para determinar órbitas, establecer sistemas geodésicos y realizar mediciones de posición y elevación. Una localización más precisa puede mejorar aplicaciones que van desde la navegación por satélite hasta la cartografía y determinadas técnicas de agricultura de precisión.
Los resultados también son compatibles con las observaciones de la misión GRACE-FO, formada por dos satélites capaces de detectar cambios en el campo gravitatorio provocados por el movimiento del agua sobre y bajo la superficie. La NASA prevé prolongar esta serie de observaciones con la misión GRACE-C, cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2028.
