{"id":529266,"date":"2024-08-27T11:08:16","date_gmt":"2024-08-27T14:08:16","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=529266"},"modified":"2024-08-27T11:08:16","modified_gmt":"2024-08-27T14:08:16","slug":"el-fisico-hans-herrmann-explica-por-que-las-dunas-constituyen-un-sistema-complejo-fascinante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/el-fisico-hans-herrmann-explica-por-que-las-dunas-constituyen-un-sistema-complejo-fascinante\/","title":{"rendered":"El f\u00edsico Hans Herrmann explica por qu\u00e9 las dunas constituyen un sistema complejo fascinante"},"content":{"rendered":"
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L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Para Herrmann, el canto de los m\u00e9danos es una de las caracter\u00edsticas m\u00e1s fascinantes de las colinas de arena migratoriasL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

No fueron las bonitas playas del soleado litoral cearense lo que llev\u00f3 al f\u00edsico estad\u00edstico alem\u00e1n Hans J\u00fcrgen Herrmann, de 70 a\u00f1os, a elegir Fortaleza como su hogar durante ocho meses al a\u00f1o. Fue la posibilidad de estar cerca de uno de sus objetos de estudio m\u00e1s intrigantes: las dunas de la costa brasile\u00f1a, en particular, las de Jericoacoara, en el estado de Cear\u00e1, y las de Len\u00e7\u00f3is Maranhenses, un parque nacional del estado de Maranh\u00e3o que ocupa una superficie similar a la de la ciudad de S\u00e3o Paulo.<\/p>\n

Hace casi tres d\u00e9cadas que, entre otros temas de la f\u00edsica te\u00f3rica, este especialista en sistemas complejos se dedica a entender la formaci\u00f3n y el movimiento de estas colinas de arena esculpidas por la acci\u00f3n del viento. Para ello, partiendo de par\u00e1metros reales medidos sobre el terreno, intenta reproducir, mediante modelado computacional, la g\u00e9nesis y el desplazamiento de los diferentes tipos de m\u00e9danos.<\/p>\n

\u201cT\u00e9cnicamente, las dunas son inestabilidades aerodin\u00e1micas de una superficie granular. Su perfil depende de la cantidad de arena disponible y de la direcci\u00f3n del viento\u201d, dice el f\u00edsico nacido en Cuba, criado en Colombia y graduado en Alemania. \u201cSon uno de los fen\u00f3menos cotidianos que a\u00fan no hemos logrado comprender del todo\u201d.<\/p>\n

Investigador de la Universidad Federal de Cear\u00e1 y de la Escuela Superior de Qu\u00edmica y F\u00edsica Industrial (ESPCI) de Par\u00eds, Herrmann estuvo a principios de marzo en la sede de la FAPESP, en S\u00e3o Paulo, donde ofreci\u00f3 una conferencia sobre el tema que lo llev\u00f3 a cambiar Europa por Brasil.<\/p>\n

En la siguiente entrevista, concedida despu\u00e9s de su presentaci\u00f3n, habla de su trabajo y del motivo que lo llev\u00f3 a radicarse en la capital cearense. All\u00ed, dice, encontr\u00f3 una buena infraestructura para llevar adelante sus estudios de campo e internarse en los m\u00e9danos siempre que sea necesario, adem\u00e1s de realizar sus c\u00e1lculos y modelados con la ayuda de colegas y alumnos de la universidad.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9, siendo f\u00edsico, decidi\u00f3 estudiar las dunas?
\n<\/em><\/strong>Trabajo con f\u00edsica estad\u00edstica y sus aplicaciones en diversos campos, como la ingenier\u00eda y las ciencias sociales. He estudiado el cerebro, las epidemias y la difusi\u00f3n de opiniones, por ejemplo. Estas \u00e1reas parecen muy diferentes, pero emplean una matem\u00e1tica similar. Son eventos colectivos, en los que muchos agentes, en conjunto, crean fen\u00f3menos novedosos, que siempre est\u00e1n compitiendo con el desorden. La interacci\u00f3n entre estos agentes o part\u00edculas constituye una red compleja, que puede exhibir distintos grados de libertad. Por lo tanto, al igual que las transiciones de fase en la termodin\u00e1mica, estos fen\u00f3menos pueden estudiarse como aplicaciones de una misma matem\u00e1tica. Las dunas constituyen uno de los fen\u00f3menos complejos m\u00e1s interesantes.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 lo atrajo a estudiar las dunas de Brasil en particular?
\n<\/em><\/strong>Conoc\u00ed Brasil mucho antes de empezar a estudiarlas. En 1986, durante una conferencia en Montreal (Canad\u00e1), encontr\u00e9 a Constantino Tsallis, del Centro Brasile\u00f1o de Investigaciones F\u00edsicas [CBPF], quien me invit\u00f3 a visitar el pa\u00eds por primera vez. As\u00ed lo hice, y me gust\u00f3 tanto que le dije que quer\u00eda volver y quedarme por m\u00e1s tiempo. Entonces \u00e9l me consigui\u00f3 una beca de la Fundaci\u00f3n Guggenheim, de Estados Unidos. Pas\u00e9 un a\u00f1o en R\u00edo de Janeiro con Constantino, entre 1987 y 1988. Hicimos un trabajo sobre el origen de la vida. Reci\u00e9n empec\u00e9 a estudiar las dunas casi una d\u00e9cada despu\u00e9s.<\/p>\n

Las dunas de Jericoacoara pueden desplazarse hasta 8 metros por a\u00f1o debido a los fuertes vientos que soplan en esta pen\u00ednsula<\/p><\/blockquote>\n

\u00bfC\u00f3mo surgi\u00f3 este inter\u00e9s?
\n<\/em><\/strong>En la d\u00e9cada de 1990 dirig\u00eda un laboratorio de la ESPCI en Par\u00eds en donde trabajaba con medios granulares y recib\u00ed a algunos pasantes de posdoctorado brasile\u00f1os. Con ellos y otros estudiantes de diversas nacionalidades, organizamos expediciones a algunos campos de dunas en lugares como Marruecos y Cear\u00e1. Las dunas o m\u00e9danos son inestabilidades aerodin\u00e1micas de una superficie granular. Sus arenas proceden del mar, tra\u00eddas por el viento. En 1996, nos contactamos con un profesor de f\u00edsica de la UFC que hab\u00eda hecho su posdoctorado conmigo y me llev\u00f3 a conocer las dunas de Jericoacoara, que me parecieron muy interesantes. Trabajamos con el Instituto de Ciencias del Mar \u2012Labomar\u2012 de la UFC, especializado en el manejo de m\u00e9danos. Me agrad\u00f3 mucho la UFC. Hace veinte a\u00f1os compr\u00e9 un apartamento en Fortaleza y ahora vivo all\u00ed. Estoy en Brasil desde septiembre hasta abril. El resto del a\u00f1o viajo por el exterior. Ya no doy clases, pero me mantengo vinculado. En Par\u00eds, el laboratorio del que fui director durante a\u00f1os a\u00fan conserva un despacho reservado para m\u00ed. Pero no dirijo estudiantes en Europa, solamente en Cear\u00e1.<\/p>\n

\u00bfLas dunas de Cear\u00e1 tienen algo que las diferencie de otras?
\n<\/em><\/strong>En todo el mundo hay dunas. Solo en Brasil, tenemos dunas costeras que se extienden a lo largo de m\u00e1s de 3.000 kil\u00f3metros [km], desde Rio Grande do Sul hasta Par\u00e1. En su mayor\u00eda son dunas parab\u00f3licas fosilizadas, formaciones antiguas, m\u00e1s planas, pr\u00e1cticamente cubiertas por la acci\u00f3n del tiempo. Pero en los lugares donde hay viento se forman m\u00e9danos migratorios. Este es el caso de Jericoacoara, que tiene grandes dunas m\u00f3viles. Es m\u00e1s f\u00e1cil realizar mediciones en las dunas grandes, que son estables y sim\u00e9tricas. Presentan menos fluctuaciones y proveen datos con menor margen de error que los m\u00e9danos m\u00e1s peque\u00f1os. En Jericoacoara se encuentra el mayor barj\u00e1n [duna con forma de arco o medialuna] migratorio del mundo, de aproximadamente 2 km de ancho, que llega a desplazarse 8 metros [m] por a\u00f1o debido a los fuertes vientos que soplan en esta pen\u00ednsula.<\/p>\n

\u00bfNo hay grandes dunas m\u00f3viles en otros lugares?
\n<\/em><\/strong>Las hay, por supuesto. Pero las condiciones de trabajo en Cear\u00e1 son mejores. All\u00ed hay un buen equipo de investigadores en el \u00e1rea de la f\u00edsica y el Labomar posee una buena infraestructura y tranquilidad. En muchos otros sitios, el acceso a las dunas es m\u00e1s dif\u00edcil por motivos pol\u00edticos o de seguridad. En Marruecos, por ejemplo, hay campos minados cerca de la zona ocupada por los m\u00e9danos.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es lo que determina la forma de una duna?
\n<\/em><\/strong>Existen varios tipos de dunas: transversales, barjanes, longitudinales, parab\u00f3licas. Cada silueta es el resultado de la cantidad de arena disponible y de la direcci\u00f3n del viento. Si el viento sopla siempre en la misma direcci\u00f3n y hay mucha arena, se forman dunas transversales. Si la cantidad de arena presente es menor, se forman los barjanes. Tambi\u00e9n existen campos de barjanes en Marte.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 hay tantas dunas f\u00f3siles en las costas de Brasil?
\n<\/em><\/strong>Se las puede encontrar en todo el mundo, pero aqu\u00ed est\u00e1n muy bien conservadas. Su existencia se debe a que en el litoral brasile\u00f1o hay mucho viento y mucha vegetaci\u00f3n. Estos dos factores compiten entre s\u00ed. La vegetaci\u00f3n costera impide el desplazamiento de las colinas de arena que, con el tiempo, se vuelven m\u00e1s planos y pierden su forma original.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo afectan las caracter\u00edsticas de los granos de arena a una duna?
\n<\/em><\/strong>Los granos presentan dos par\u00e1metros importantes: tama\u00f1o y rugosidad de la superficie. Son fundamentales para explicar su movimiento y empaquetamiento [la distribuci\u00f3n de los granos y el espacio entre ellos]. La rugosidad est\u00e1 relacionada con la edad. Un grano nuevo, procedente de la fragmentaci\u00f3n de una roca, es muy rugoso. Los m\u00e1s antiguos son redondos, lisos, lo que genera dunas menos estables. Los granos grandes se encuentran en la parte inferior de la duna y forman un anillo de part\u00edculas mayores que se desplazan m\u00e1s lentamente. Los peque\u00f1os, con mayor movilidad, se ubican en la parte superior. Las dunas ensamblan esta estructura combinada naturalmente.<\/p>\n

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NidoHuebl\u2009\/\u2009Getty Images<\/span>Len\u00e7\u00f3is Maranhenses, uno de los sitios con dunas estudiados por el f\u00edsicoNidoHuebl\u2009\/\u2009Getty Images<\/span><\/p><\/div>\n

\u00bfCu\u00e1l es la propiedad m\u00e1s sorprendente de las dunas?
\n<\/em><\/strong>Lo que m\u00e1s me gusta es el fen\u00f3meno al que llamo ondas solitarias o solitones. La forma de la duna se mantiene incluso tras la colisi\u00f3n de dos de ellas. Esta propiedad, la invariabilidad de su forma, es fascinante. No ocurre siempre, tan solo en ciertos tipos de colisi\u00f3n. Desde un punto de vista matem\u00e1tico, es algo muy bello. Incluso existe una ecuaci\u00f3n, que no es perfecta, que resuelve la colisi\u00f3n de dos barjanes [en este caso, un barj\u00e1n menor se desplaza m\u00e1s r\u00e1pidamente y alcanza a uno m\u00e1s grande, con el cual intercambia granos]. Los m\u00e9danos poseen otras propiedades interesantes. Pero la que m\u00e1s controversias suscita hoy en d\u00eda es su canto.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es el canto de las dunas?
\n<\/em><\/strong>Es el sonido de las avalanchas de arena en las grandes dunas de hasta 100 metros de altura. Es un gran estruendo que puede llegar a superar los 100 decibeles y se oye hasta a 20 km de distancia. Puede recordar el sonido de una orquesta o el de un viol\u00edn afinando, o tambi\u00e9n el de un avi\u00f3n a chorro volando bajo. El viento hace que las dunas se muevan. Cuando hay mucha arena acumulada en sus crestas, los granos comienzan a descender no de forma continua, sino como en una avalancha. La duna canta durante dos o tres minutos mientras la arena va descendiendo, y luego calla. No todas las dunas cantan, solo el 10 % de ellas. Se trata de un fen\u00f3meno complejo, que tiene que ver con las caracter\u00edsticas del grano de arena, pero nadie sabe exactamente qu\u00e9 tipo de onda genera este sonido. Existen teor\u00edas completamente contradictorias que tratan de explicar el fen\u00f3meno. Es un problema que no ha sido resuelto. Cada duna canta de una manera particular. Las m\u00e1s famosas se encuentran en Estados Unidos y en el norte de \u00c1frica. Algunas de Brasil tambi\u00e9n cantan. En mi presentaci\u00f3n, mostr\u00e9 cinco ejemplos de canto, registrados por el f\u00edsico franc\u00e9s St\u00e9phane Douady. Pueden crearse avalanchas artificiales como hace \u00e9l, corriendo sobre la cresta de una duna. Yo lo he hecho con buggies<\/em> [areneros: veh\u00edculos adaptados para el tr\u00e1nsito en la arena]. En mi grupo, nadie estudia el canto de las dunas.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 tipo de investigaci\u00f3n est\u00e1 realizando ahora con las dunas?
\n<\/em><\/strong>En Cear\u00e1, el \u00fanico trabajo que estamos realizando ahora es con empalizadas artificiales, peque\u00f1as paredes de pl\u00e1stico que instalamos en el suelo para desviar las corrientes de aire. Utilizamos estas estructuras para estimular el paso de la arena y anclar los m\u00e9danos. Mi trabajo actual con dunas est\u00e1 m\u00e1s centrado en una colaboraci\u00f3n con un grupo de la Universidad de Lanzhou, en China. Tengo un contrato peque\u00f1o con ellos y paso all\u00ed dos semanas al a\u00f1o, brindando una especie de consultor\u00eda. Es maravilloso. Ellos tienen muchos estudiantes. Su problema es frenar el avance de la desertificaci\u00f3n en el sur del desierto de Gobi, donde est\u00e1n plantando \u00e1rboles y creando un bosque. Yo colaboro en los trabajos relacionados con el transporte e\u00f3lico de los granos de arena. Esa regi\u00f3n de China es muy seca, llueve muy poco y la vegetaci\u00f3n natural es escasa. Pero ellos tienen mucho dinero, tienen gente y trabajan r\u00e1pido.<\/p>\n

\u00bfEn qu\u00e9 otros temas del \u00e1rea de la f\u00edsica trabaja actualmente?
\n<\/em><\/strong>En Cear\u00e1, he vuelto a investigar temas m\u00e1s fundamentales de la f\u00edsica estad\u00edstica, como la percolaci\u00f3n en experimentos con coloides [sistemas aparentemente homog\u00e9neos, pero que est\u00e1n constituidos por dos fases de la materia]. Estudiamos dos coloides simult\u00e1neamente. Cada uno forma un tipo de gel diferente, que no penetra en el otro. Estamos desarrollando modelos que muestran la creaci\u00f3n de estos geles y sus caracter\u00edsticas. Tambi\u00e9n estoy realizando otro trabajo en relaci\u00f3n con la forma de las costas marinas, que son fractales [objetos geom\u00e9tricos fragmentados e irregulares, cuya estructura se repite a diferentes escalas]. Es un estudio te\u00f3rico para explicar la fractalidad de las costas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Radicado en el estado brasile\u00f1o de Cear\u00e1, este cient\u00edfico alem\u00e1n estudia la formaci\u00f3n y el movimiento de los m\u00e9danos, colinas de arena esculpidas por el viento","protected":false},"author":13,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[181,183],"tags":[304,309],"coauthors":[101],"class_list":["post-529266","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-ciencia-es","category-entrevista-es","tag-fisica-es","tag-geologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529266","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/13"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=529266"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529266\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":529277,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/529266\/revisions\/529277"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=529266"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=529266"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=529266"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=529266"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}