ESTUDIO FÍSICO DEL ORIGEN Y RECURRENCIA  DEL RELAMPAGO SOBRE EL RIO CATATUMBO

Falcón,
Nelson.(1)*;  Pitter,
Williams.(2); Muñoz, Angel.(2);

Barros, Tito.(3);
Viloria, Angel. (3) ; Nader, Dia. (4).

1 *Universidad de Carabobo. FACYT.
Dpto. Física. Apdo. Postal 129 Valencia 2001.

Edo. Carabobo, Venezuela. Email
[email-masked].

2La Universidad del Zulia.
Facultad de Ciencias. Dpto. de Física.

3La Universidad del Zulia.
Facultad de Ciencias. Dpto. de Biología.

4La Universidad del Zulia,
Facultad de Ingeniería. Dpto. de Física.

RESUMEN

Al sur del lago de Maracaibo
(Venezuela) se presenta un relámpago permanente denominado “Faro
de Maracaibo” o “Relámpago del Catatumbo”. El
carácter local, antiguo y recurrente del fenómeno tiene características
únicas en el mundo. Como un resultado de las expediciones realizadas
hacia esa zona se ha observado que, el mencionado relámpago se presenta
localizado en dos epicentros hacia el interior de las Ciénagas de Juan
Manuel de Aguas Claras y de Aguas Negras y por encima de ellas. Aparte de ello,
las observaciones y el material fotográfico correspondiente revelan que
la ocurrencia del fenómeno es nube-nube. Se argumenta que la presencia
del metano, que sube a las capas altas de las nubes por medio de la
evaporación en las ciénagas, es el principal agente causal para
el origen de los relámpagos y fosforescencias en el interior de las
nubes; y su recurrencia es permitida por el confinamiento de los vientos en
una  zona de baja presión
condicionada por la orografía de la cuenca del Catatumbo.

1 .Introducción.

Al
sur del lago de Maracaibo (Venezuela) se presenta de manera persistente un
relámpago sordo, conocido como el “Relámpago del
Catatumbo” o “Faro de Maracaibo”, cuyo  fulgor y luminosidad es tal que puede
ser apreciado desde centenares de kilómetros de distancia, en los Andes
venezolanos, el río Magdalena en Colombia y desde el Mar Caribe, durante
casi todo el año (1) (2). Y su zona de ocurrencia no ha variado desde
que fue reportado por primera vez en 1597(3), y ha sido objeto de
atención de renombrados geógrafos como Humboldt(4) y Codazzi(5).

No existe consenso en torno al mecanismo causal que explique  la naturaleza de la actividad
eléctrica permanente y localizada, ni sobre la ubicación del o de
los epicentros, sobre todo porque la región de ocurrencia es una zona
inhóspita de 226.000 hectáreas de pantanos, casi permanentemente
inundados, que conforman el “Parque Nacional Ciénagas de Juan
Manuel”. Pero la hipótesis que más se ha popularizado fue
propuesta A. Zavrostky (6),  quien
sugiere que la causa del fenómeno presumiblemente “sea una especie
de tormenta permanente en cierta
región de Venezuela de índole esencialmente eléctrica
entre las nubes cargadas de electricidad y cierta carga permanente en el
suelo...en la Gran Ciénaga al oeste del Lago de Maracaibo”. La
hipótesis de tormenta eléctrica consiste en la  colisión corrientes de aires de
aire frío procedente de las cordilleras circundantes con el aire
caliente y húmedo de las ciénagas. Observación que ya
habían adelantado Humboldt (4), Secundariamente se inclina por la
conjetura de sustancias radiactivas en la zona, en respaldo a Centeno (1), y
sospecha que podría ser Uranio

El
propósito de este trabajo es anticipar una posible explicación
que de cuente, al menos en principio, del origen y la recurrencia del
“Relámpago del Catatumbo”. A tal efecto se realizaron dos
expediciones, durante el bienio 1998-1999,
hacia el interior las ciénagas antes mencionadas; y cuyas
principales observaciones y análisis y conclusiones se explican a
continuación.

2.Observaciones y
Fenomenología.

Se efectuaron dos expediciones al interior del Parque
“Ciénagas de Juan Manuel”. Durante la primera
expedición (10 al 13-12-1998) se instalaron puntos de observación
en la localidad de “Los Encontrados”, a orillas del río
Catatumbo (09º 03,89’ N 72º 14,14’ W 440 m snm)  y en el delta de dicho río al sur
del Lago de Maracaibo,  en el
palafito de “Punta Chamita” (09º 05,77’ N 71º
42,88’ W 196 m snm) también se exploró la zona comprendida
entre ambos puntos a lo largo del
curso del  río. Los
resultados evidenciaron que el fenómeno se presenta en dos regiones bien
localizadas al oeste del Catatumbo, al interior de las ciénagas, mas
particularmente entre las Lagunas la Estrella y la Belleza, colindantes con el
río Bravo. Desde los puntos de observación se visualizó el
“Relámpago del Catatumbo” como  destellos nube-nube y el resplandor
fosforescente (relámpago) en regiones del cielo bien localizadas y
persistentemente durante toda la noche, si bien, por momentos de hasta una hora
se dejaba de observar debido a nubes interpuestas entre el sitio de
observación y los epicentros distantes varias decenas de
kilómetros al interior de las ciénagas. También se
observaron esporádicos rayos nube-tierra en otras direcciones del cielo
que no presentaban la magnitud, persistencia y cuasiperiodicidad de las otras
descargas.

La segunda
expedición permitió ubicar la región de ocurrencia del
fenómeno, se efectuó entre los días 20 al 23 de Julio de
1999 al interior de los pantanos. Se instalaron sitios de observación
en: la localidad de “Encontrados” (09 3’ 51” N 72º
14’ 09” W 14 m snm), la laguna La Negra (09º 14’
13” N 72º 06’ 33 W
36 m snm) y las orillas del río Bravo (09º 14’
15” N 72º 06’ 31” W 41 m snm) así como la
exploración de los recorridos ribereños y lacustres intermedios.
Los resultados corroboraron la existencia de zonas de epicentros en las
cercanías de las lagunas, al interior de las ciénagas,
colindantes con el río Bravo. Así como la persistencia de al
menos dos regiones del cielo, bien diferenciadas con  separación angular de 66º de
azimut, donde se producen las descargas. De hecho, las fotografías
tomadas evidencian la característica descarga nube-nube, y su relativo
confinamiento en una cierta región del cielo, sin la presencia de
extensas formaciones nubosas como cabría de esperar en una típica
tormenta.

2.
Discusión.

En primer lugar, las observaciones realizadas y el  material fotográfico
correspondiente revelan además que los rayos no son nube-tierra ni
tierra-nube, lo que permite descartar fuentes geotermales, geomagnéticas
o radiactivas en el substrato. En realidad es un fenómeno nube-nube.
Justamente esto explica el carácter inaudible de las descargas (nivel
queráunico nulo) ya que los rayos ocurren a gran altura, y el sonido de
la onda de choque generada por la ruptura del canal de descarga se amortigua en
el interior de la nube (8). En segundo lugar, y esta es la conclusión
mas relevante del trabajo, las enormes extensiones de ciénagas son la
fuente del gas metano, el cual por procesos de evaporación sube a la
atmósfera (a las mas altas de las nubes) y contribuye, por sus propias
características piezo-electricas al origen y recurrencia del
relámpago. La concentración de este gas en el seno de las nubes
convectivas sobre la región causaría la separación de
cargas eléctricas en el interior de las células de las nubes,
posibilitando las descargas (rayos) y la fosforescencia observada
(relámpago).(9-13).

Hay dos
hechos importantes que sugieren fuertemente al gas metano como el agente causal
principal del relámpago. El primero, es que durante el día el
fenómeno no tendría lugar porque la irradiancia solar fotodisocia
el metano continuamente. Después del ocaso solar se manifiesta la
actividad eléctrica  incluso
antes de que la temperatura cambie apreciablemente (desechando de paso la
hipótesis de choques de nubes frías y calientes). Después
de precipitaciones de gran magnitud, la visibilidad del fenómeno
disminuye e incluso desaparece por completo. Ello se explicaría porque
las precipitaciones intensas y/o prolongadas arrastran el metano hacia la
superficie y disminuye la concentración relativa del gas. Por otro lado,
durante la estación seca (verano) la evaporación y la temperatura
media se incrementan, facilitando el ascenso del metano hacia las capas altas
de las nubes. El segundo hecho se refiere a la observación de que la
acumulación relativa del metano atrapado al interior de las nubes no es
modificada por los vientos. Este proceso puede ser favorecido por la existencia
de un centro local de baja presión situado entre los ríos Bravo y
Catatumbo que acarrea la circulación cerrada de los vientos para cotas
inferiores a los tres mil metros(14).

Las características piezo-eléctricas del metano
junto con los dos hechos ya mencionados, son usados como el núcleo para
la construcción de un modelo microfísico cuantitativo del
fenómeno (15).

Agradecimiento

Este
trabajo ha sido financiado por el Consejo de Desarrollo Científico y
Humanístico (CONDES) de La Universidad del Zulia bajo el número
1940-98. Se reconoce la colaboración de la División de
Investigación de la Facultad de Ciencias de la Universidad del Zulia, a
la Autoridad Regional del Ambiente de la Gobernación del Estado Zulia,
del  Instituto Nacional de Parques y
su personal de Guardaparques para la realización de las expediciones.

Referencias.

(1)Centeno, M. Bol. Ac. de Cs. F.,Mat. y N. 28, 79,353-365. 1968.

(2)
Zavrostky, A. Revista Forestal
Venezolana Nº 25, Ediciones ULA. Mérida (Venezuela) 1975.

(3)
Lope de Vega, F. Obras Escogidas: la Dragontea.  tomo II . Madrid. pp 324. 1953.

(4)
Humboldt, A. Viaje a las regiones equinocciales del Nuevo Continente. Tomo III,
pp 226. Caracas. Traducción por Lisandro Alvarado. 1956.

(5)
Codazzi, A. Resumen de la Geografía de Venezuela. Biblioteca Vzlna. de
Cultura. Caracas. pp 23. 1960.

(6)
Zavrostky, A. Carta Ecológica
. Ediciones ULA Nº 56. Mérida (Venezuela) 1991.

(7)
Jahn, A. Biblioteca Venezolana de la Cultura, No. 60, 1931, pág.
226).

(8)
Rogers. R. Física de las nubes. Reverté. Barcelona.
(España). 1977.

(9)
Marr,
G. Photoionization Processes in Gases.  Acad. Press.
N.Y .(USA), pp170. 1967.

(10)
Levine, L,  Fisicoquímica.
Mc. Graw-Hill .Madrid (España) . pp 817. 1990.

(11)
Reif,  Física
Estadística. Reverté, Barcelona (España), pp 489. 19

(12)
Howatson, A.M. Descargas Eléctricas en Gases. Urmo. Bilbao (España).
1970

(13)
Golde,
R.H. Physics of  Lightning.  Mc Graw Hill Dover Publications. (USA). 1984.

(14)
Gol, A.W. “Las  causas meteorológicas de las
lluvias de extraordinaria magnitud en Venezuela”. P. Esp. Nº 2 . Servicio
de Meteorología y Comunicaciones. FAV. Min. Defensa. (Venezuela.). 1963

(15)
Falcón, N. y colaboradores. A
ser publicado en la Revista Ciencias (Universidad del Zulia, 2000)