Estas son las regiones de EE. Regiones más vulnerables a las tormentas solares
Los operadores de redes en Minnesota, Dakota del Norte y Wisconsin deben tomar precauciones adicionales contra el «clima» solar
Un nuevo estudio sobre los cortes de energía inducidos por el sol en la red eléctrica de EE.UU. descubre que unas pocas regiones clave -una parte del Medio Oeste y la costa este- parecen ser más vulnerables que otras.
La buena noticia es que unas pocas medidas preventivas podrían reducir drásticamente los daños causados cuando una tormenta solar golpea la Tierra. Entre ellas se encuentra el almacenamiento de transformadores eléctricos en reservas estratégicas nacionales.
Jeffrey Love es un geofísico investigador del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) en Golden, Colorado, y coautor del nuevo estudio de riesgo geoeléctrico solar del USGS. Es una de las muchas voces de la comunidad geofísica mundial que advierte de que las «tormentas perfectas» geoeléctricas se producirán; no es cuestión de si lo harán, sino de cuándo. Estas tormentas pueden durar entre uno y tres días.
Love explica que las erupciones solares y otras eyecciones de masa solar que viajan por el espacio pueden chocar con la atmósfera de la Tierra y generar potentes campos eléctricos y magnéticos. Estas tormentas magnéticas pueden ser ocasionalmente lo suficientemente intensas como para interferir en el funcionamiento de las líneas eléctricas de alto voltaje.
Dependiendo de la geología de una determinada región, las corrientes que una tormenta geomagnética induce en las líneas eléctricas pueden desestabilizar el funcionamiento de la red eléctrica y causar daños en los transformadores (o incluso destruirlos).
Afortunadamente, algunos tipos de roca, como las formaciones sedimentarias, son relativamente conductores de la electricidad. Lo que significa que son más eficaces para disipar los campos eléctricos inducidos por las tormentas. Por eso, las regiones del país con más rocas de este tipo conductoras serán más resistentes a una tormenta magnética. Resulta que eso es la mayor parte de los Estados Unidos.
Sin embargo, algunas regiones con mala suerte geológica tienen más rocas eléctricamente resistentes (incluyendo formaciones ígneas y metamórficas) en el suelo. Y eso significa que los cables eléctricos de alta tensión en esas partes del país estarán más sujetos a las perturbaciones geomagnéticas de las erupciones solares. Las empresas de servicios públicos de esas regiones deben saber que las perturbaciones y los cortes de energía -y posiblemente la rotura de transformadores- son más probables en el caso de que una gran tormenta solar golpee la Tierra.
En el peor de los casos, dijo Love, las partes de la red eléctrica que no tengan suficientes transformadores de reserva y otros equipos podrían verse incapaces de operar hasta que puedan cambiar los sistemas de reserva. Por supuesto, si no hay suficientes transformadores y otros dispositivos, muchos en las regiones más afectadas podrían estar sin energía durante días o semanas hasta que los equipos pudieran ser entregados o construidos desde cero.
En marzo de 1989, por ejemplo, una llamada eyección de masa coronal del sol golpeó la Tierra. Debido a la orientación del planeta en el momento de su impacto, hizo saltar las redes eléctricas y los transformadores, principalmente en la provincia canadiense de Quebec. Durante las siguientes 12 horas, millones de personas se vieron abocadas a un mundo sin electricidad, luz, calefacción u otros servicios necesarios.
«La perturbación geomagnética fue global, pero el efecto fue prominente para Quebec porque esta provincia tiene rocas antiguas y geológicamente resistentes», dijo Love. «Además, los sistemas de la red eléctrica de Quebec tienen líneas muy largas, lo que significa que la integración del campo eléctrico a lo largo de las líneas muy alto voltaje.»
Estados Unidos evitó la peor parte de la tormenta geomagnética de 1989 porque resultó estar más concentrada sobre la provincia canadiense.
Cómo responde una red eléctrica a una potente tormenta solar depende principalmente de tres factores, dijo Love.
El primero es la intensidad y la localidad de la propia tormenta; el segundo es la capacidad de respuesta geológica de los minerales en cualquier región a la actividad eléctrica en la atmósfera.
Love dice que un estudio de 2019 mapeó ese segundo factor en dos tercios de los Estados Unidos. El estudio que contiene el tercio restante -que comprende las regiones del sur y el suroeste de los 48 estados contiguos- se completará dentro de tres años.
El tercer factor tiene que ver con la orientación de las líneas de alta tensión. Si el campo geoeléctrico durante una tormenta solar apunta, por ejemplo, de norte a sur, inducirá los voltajes más altos en las líneas eléctricas que viajan de norte a sur. (Love señaló que aunque los campos geoeléctricos en una tormenta son, en el peor de los casos, de unos modestos 25 voltios por kilómetro, ese campo se integra luego en la longitud de la línea eléctrica. Así que para las líneas eléctricas de larga distancia alineadas en paralelo a los campos geoeléctricos, la tensión inducida puede ser de miles de voltios. Lo que puede causar estragos en una red eléctrica y en los transformadores diseñados para corriente alterna.)
El peor escenario, el que mantiene a los expertos de la red en vela, ocurrió por última vez en 1859. Se originó en una llamarada solar que estalló en la superficie solar el 1 de septiembre de 1859 y fue observada por los astrónomos aficionados ingleses Richard Carrington y Richard Hodgson.
Afortunadamente, cuando el «Evento Carrington» golpeó la Tierra, el mundo tenía muy poca infraestructura eléctrica que perturbar. Fueron sobre todo los cables de telégrafo a lo largo de las líneas de ferrocarril los que sintieron las sobrecargas de alto voltaje.
«Existe la expectativa de que si se repitiera la tormenta de 1859, podría tener algunos efectos sustanciales en la red de energía eléctrica y otras tecnologías de las que depende la sociedad moderna», dijo Love. Y dado que muchos de los sistemas eléctricos actuales están construidos en torno a chips informáticos que no son resistentes a las subidas de tensión, se teme que un evento Carrington de hoy en día también podría hacer volar alguna parte de nuestro mundo informatizado.
Lo que, según Love, hace que estudiar y cartografiar este fenómeno con antelación sea aún más importante. Los operadores de la red de Minnesota, Dakota del Norte y Wisconsin, así como los de los estados del este que van de Maine a Virginia, deben reconocer que podrían verse más afectados que otras regiones en una «tormenta perfecta» geoeléctrica.
Estos operadores tendrán opciones para responder, especialmente si están preparados de antemano. Pueden poner en marcha una capacidad de generación adicional, pueden redirigir la energía a lo largo de las regiones menos afectadas y pueden intercambiar los transformadores disponibles de una reserva estratégica. Por supuesto, tendría que haber suficientes transformadores en esa reserva para hacer frente a las demandas que una gran tormenta geomagnética podría imponer a la red.
En 2015, ocho empresas eléctricas estadounidenses crearon una reserva de transformadores para uso de emergencia. Una orden ejecutiva de marzo de 2019 firmada por el presidente estadounidense Trump dio instrucciones a las agencias para apuntalar la resistencia de la red a los pulsos electromagnéticos. El mismo mes, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica publicó una Estrategia Nacional de Clima Espacial y Plan de Acción (que actualizó un plan de 2015 que dio lugar a un grupo de trabajo interinstitucional sobre clima espacial en 2016). Se trata de pasos positivos para estar preparados para cualquier futura tormenta geoeléctrica.
«Los efectos del clima espacial generados sobre nuestras cabezas y la geología bajo nuestros pies… afectan a nuestros sistemas tecnológicos», dijo Love. Lo que hagamos con este conocimiento, pues, depende en última instancia de nosotros.