Cazadores de rayos: el enigma el¨¦ctrico que solo un grupo de cient¨ªficos estudia en Espa?a

En una cima de los Pirineos hay una caseta llamada el Nido del ?guila. Es un antiguo repetidor de televisi¨®n que fue abandonado hace ya muchos a?os porque sus equipos quedaban literalmente fritos por el impacto de los rayos. En 2005, dos ingenieros el¨¦ctricos llegaron a esta cumbre de m¨¢s de 2.500 metros atra¨ªdos precisamente por eso: necesitaban cazar rayos, cuantos m¨¢s, mejor.

En la actualidad, el Nido del ?guila es una las cinco torres de todo el mundo capaces de captar directamente las enormes descargas el¨¦ctricas de los rel¨¢mpagos, as¨ª como estudiar otras emanaciones de rayos gamma y part¨ªculas cargadas, que constituyen un enigma cient¨ªfico. Los dos ingenieros el¨¦ctricos que redescubrieron el potencial de la cima pirenaica son Joan Montany¨¤ y David Romero, l¨ªderes del Grupo de Investigaci¨®n de Rayos de la Universidad Polit¨¦cnica de Catalunya en Terrassa, el ¨²nico en su clase que hay en toda Espa?a, y uno de los pocos del mundo.

En los ¨²ltimos 20 a?os, estos investigadores han hecho casi de todo por los rayos: desde pasar g¨¦lidas noches preparando el Nido del ?guila, a perseguir tormentas en una furgoneta con una c¨¢mara r¨¢pida en el techo que es capaz de congelar los rel¨¢mpagos en una imagen.

El siguiente hito es inaugurar este a?o la red de seguimiento de rayos m¨¢s densa del mundo, con 30 estaciones que cubren Arag¨®n, Catalu?a, Valencia y Baleares; las regiones donde m¨¢s descargas caen de toda Espa?a, sobre todo porque el Mediterr¨¢neo es una f¨¢brica de tormentas.

En cualquier momento, hay en la Tierra unas 2.000 tormentas activas que descargan unos 45 rayos por segundo. A pesar de esto, a¨²n se ignora c¨®mo y cu¨¢ndo surgen exactamente estas fulguraciones y cu¨¢ntos tipos hay.

El equipo de la UPC fue uno de los primeros en registrar rayos tierra-nube con c¨¢mara r¨¢pida. El caso paradigm¨¢tico es un rayo producido por un molino e¨®lico cuando hay una tormenta encima. Es un fen¨®meno cada vez m¨¢s frecuente y preocupante, pues las descargas llegan a derribar la turbina y echan a perder todo un molino, con los costes que esto supone. La previsi¨®n es que el cambio clim¨¢tico aumente la cantidad e intensidad de las tormentas, incluidas las descargas el¨¦ctricas capaces de iniciar incendios, tumbar el tendido el¨¦ctrico o echar a perder importantes instalaciones energ¨¦ticas.

Tras analizar unos cinco millones de rel¨¢mpagos, este grupo de investigaci¨®n ha constatado que, al contrario de lo que se piensa, s¨ª pueden caer dos rayos en el mismo sitio, incluso m¨¢s. Los investigadores han identificado casi 150 puntos exactos de Catalu?a donde las descargas son recurrentes cada a?o. La mayor¨ªa son cimas de monta?as escarpadas e infraestructuras altas. Los m¨¢s enigm¨¢ticos est¨¢n en alta mar. ¡°Son seis o siete puntos que coinciden con las grandes rutas mar¨ªtimas. Entendemos que son los barcos los que producen los rayos, aunque por ahora no lo sabemos seguro¡±, explica Gl¨°ria Sol¨¤, ingeniera el¨¦ctrica nacida en Terrassa hace 42 a?os, autora principal de esa investigaci¨®n.

Una persona cualquiera tiene menos de una posibilidad entre un mill¨®n de que le caiga un rayo encima, aunque mucho depende de d¨®nde est¨¦. El caribe de Colombia es uno de los sitios donde es m¨¢s probable. Esta regi¨®n sufre enormes tormentas tropicales que descargan unas 20 veces m¨¢s rel¨¢mpagos que en otros puntos del planeta. Cada a?o mueren 60 personas de media por impactos directos.

¡°Desde peque?o siempre vi este fen¨®meno como algo cotidiano¡±, explica Jes¨²s Alberto L¨®pez, miembro del equipo de la UPC nacido hace 39 a?os en Fresno, poblaci¨®n del departamento colombiano de Tolima, con alta incidencia de rayos. ¡°Con el tiempo, la ingenier¨ªa el¨¦ctrica me brind¨® la oportunidad de estudiarlo en detalle, principalmente sus efectos negativos¡±, a?ade. Su tesis de maestr¨ªa se enfoc¨® en predecir tormentas el¨¦ctricas. ¡°Algunos modelos logran exactitudes cercanas al 75%, pero con altas tasas de falsas alarmas, cercanas al 35%. Yo obtuve precisiones del 70%, pero un 50% de alarmas falsas. Hoy en d¨ªa, la inteligencia artificial est¨¢ ayudando a mejorar estos modelos, pero al final, no dejan de ser problemas probabil¨ªsticos, como lo es el origen del mismo fen¨®meno del rayo¡±, razona. El equipo de Terrassa ha desplegado una segunda red de seguimiento en este pa¨ªs suramericano con la que pretenden entender mejor c¨®mo se electrifican las tormentas, y colaborar con las autoridades para minimizar su impacto.

Los aviones en vuelo tambi¨¦n producen rayos. La red de mapeo de la UPC ha mostrado c¨®mo los aviones que se acercan a una tormenta dejan una estela de descargas el¨¦ctricas. Estas, a su vez, pueden generar un rayo cielo-tierra. Lo m¨¢s frecuente es que los pasajeros ni se enteren de todo esto, explican los ingenieros, pero los pilotos s¨ª observan estas emanaciones de plasma, conocidas como Fuego de San Telmo.

Algunas de las im¨¢genes m¨¢s espectaculares captadas por este grupo son de Oscar van der Velde, un meteor¨®logo holand¨¦s que duerme de d¨ªa y caza de noche. Cuando se ha puesto el sol, desde la terraza de su casa en Castellgal¨ª, cerca de la sierra de Montserrat, dispara c¨¢maras ultrarr¨¢pidas que toman hasta 400.000 im¨¢genes por segundo y permiten ¡°obtener una imagen decente¡± de las hipn¨®ticas ramificaciones de las descargas el¨¦ctricas. Algunas de las fulguraciones las produce la emblem¨¢tica torre de comunicaciones de Collserola, en lo alto de Barcelona, que con sus 13 plantas de altura es una aut¨¦ntica f¨¢brica de rayos.

Van der Velde, de 48 a?os, tambi¨¦n retrata fen¨®menos mucho menos conocidos que suceden por encima de las nubes de tormenta. Entre ellos est¨¢n los duendes: espectaculares emanaciones de color rojo que aparecen a unos 80 kil¨®metros de altitud. Sus ramificaciones kilom¨¦tricas se parecen mucho a las de neuronas en el cerebro humano. Tambi¨¦n existen elfos: discos de luz que se expanden en fracciones de segundo y que a menudo son tomados por ovnis.

Sentado junto a su ordenador, Van der Velde analiza para EL PA?S las descargas el¨¦ctricas registradas durante la dana del 29 de octubre en Valencia, de la que recientemente se han cumplido tres meses. La red de mapeo de rayos detect¨® ese d¨ªa miles de descargas el¨¦ctricas intranube ¡ªrel¨¢mpagos que nunca llegan a caer a tierra¡ª. El meteor¨®logo calcula que durante el tiempo que la tormenta azot¨® Valencia, se produjeron unas 4.000 descargas por hora, m¨¢s de una por segundo.

La gran inc¨®gnita sobre los rayos es que para producirlos hacen falta campos el¨¦ctricos diez veces mayores que los observados dentro de las nubes de tormenta. No se sabe c¨®mo se desencadena realmente el estallido de electricidad. En 2023, varios miembros del equipo de la UPC guiaron desde tierra a un piloto de la NASA que se acerc¨® al m¨¢ximo a una tormenta a bordo de un avi¨®n U2 capaz de volar sobre las nubes y estudiar sus descargas. Los resultados desvelaron que las tormentas producen emanaciones de antimateria y radiactividad similar a la de las explosiones nucleares. Gracias a los vuelos a bordo del avi¨®n esp¨ªa sobre las tormentas del caribe colombiano, se ha podido averiguar que dentro de la nube se produce un destello de radiactividad que podr¨ªa ser la chispa que provoca el rayo.

Es posible que los rayos tuviesen un papel fundamental para el origen de la vida en la Tierra, hace miles de millones de a?os. Sus descargas pudieron dar la energ¨ªa necesaria para ensamblar los componentes b¨¢sicos de la c¨¦lula o aportar nutrientes como el f¨®sforo a los primeros seres vivos. Hay estudios que muestran una enigm¨¢tica correlaci¨®n entre la frecuencia de las ondas electromagn¨¦ticas que los rayos generan en la atm¨®sfera, llamada resonancia Schumann, y los potenciales el¨¦ctricos que recorren el interior de muchos seres vivos, desde las bacterias, a las neuronas del cerebro humano, explica Montany¨¤. ¡°El potencial el¨¦ctrico entre la Tierra y la ionosfera se mantiene a unos 200.000 voltios, y las responsables son las tormentas, que son como las pilas de este sistema. Si de golpe parasen 10 minutos, desaparecer¨ªa este campo el¨¦ctrico en el que vivimos y, sinceramente, no sabr¨ªamos qu¨¦ podr¨ªa pasar¡±.