Así pueden afectar las tormentas solares al transporte ferroviario

La meteorología espacial, es decir, los fenómenos cósmicos provenientes del Sol que afectan a la Tierra, supone una amenaza para el funcionamiento de infraestructuras críticas, cada vez más sofisticadas. La Unión Europea se ha fijado ahora en los riesgos que conllevan estos fenómenos para el sector ferroviario, generalmente ajeno a estos problemas.

Tradicionalmente se ha estudiado el impacto de eventos solares intensos en redes eléctricas, sistemas de navegación global por satélite (GNSS, por sus sigas en inglés) y aviación, pero se ha prestado muy poca atención a sus efectos en el sector ferroviario, tanto en sus propios sistemas electrónicos como por su dependencia de las redes de energía y de telecomunicaciones.

El Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (JRC, por sus siglas en inglés) organizó el pasado septiembre  un seminario de expertos en Londres para abordar este asunto y publicó sus conclusiones recientemente (PDF).

Los expertos reconocieron que en situaciones extremas -como cuando se dan tormentas geomagnéticas especialmente virulentas- muchas infraestructuras podrían verse afectadas a la vez, con consecuencias en las operaciones ferroviarias.

También concluyeron que la gestión del tráfico ferroviario, al estar cada vez más automatizada, es más vulnerable a estos fenómenos; sobre todo en lo que respecta a la geolocalización de trenes por satélite.

Según dicho informe, una actividad solar especialmente intensa puede alterar y dañar infraestructuras críticas tanto en el espacio como en el suelo, incluidos los satélites, los aviones, el transporte por carretera y el marítimo, la banca y las redes de energía, entre otras. Y, por supuesto, también los trenes.

El efecto del Sol

"Lo primero que hay que entender es que la Tierra y el Sol forman un sistema conectado", explica a EL ESPAÑOL Emilio García, astrónomo del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA). "De esta forma, cualquier tipo de fenomenología que ocurra en nuestra estrella va influir en nuestro planeta de mayor o menor manera", aclara García.

El experto señala que la meteorología espacial engloba numerosos fenómenos cuya origen es nuestra estrella. "No sólo existen las tormentas solares", explica el astrónomo, que apunta que "el fenómeno más importante es el viento solar, que es una continua emisión de partículas solares y radiación en la que nuestro planeta se halla totalmente sumergido".

Según el científico, los fenómenos solares más influyentes son las fulguraciones solares -repentinas explosiones observadas en la superficie del Sol, en las que se expulsan partículas cargadas y que podrían alcanzar la Tierra en uno o dos días- y las eyecciones de masa coronal: grandes explosiones que afectan sólo a la capa más externa de la estrella, la corona.

Imagen de una aurora. Noaa.gov

"A día de hoy no sabemos predecir con exactitud cuándo y en qué lugar exacto de la superficie solar o de la corona va a ocurrir uno de estos eventos explosivos", reconoce García, aunque es posible saber en qué época va a haber una aumento de estos episodios ya que el Sol tiene un ciclo de actividad de unos 11 años.

Los efectos de esta actividad solar dependen de la intensidad de la misma y del número de eventos. Un efecto conocido son las auroras. Otros efectos importantes asociados son las tormentas geomagnéticas, que se producen cuando la precipitación de partículas solares cargadas sobre nuestra magnetosfera es suficientemente intensa (existe una escala de G1 a G5) y llegan a tener un efecto sobre la superficie terrestre.

"Por ejemplo, en los años ochenta se quemaron buena parte de los generadores eléctricos de la ciudad de Quebeq en Canada y se produjo un gran apagón", recuerda García. "Otro episodio curioso fue la desaparición del espacio de comunicaciones del Air Force One durante un periodo de tiempo en 1984, durante un vuelo a China, lo que hizo saltar todas las alarmas terroristas", recuerda.

Los más afectados por estos fenómenos son los satélites artificiales. Las corrientes de partículas cargadas que se producen en la ionosfera pueden llegar a producir cortocircuitos en sus componentes, e incluso modificar su órbita. "El cambio en la densidad de la ionosfera puede producir alteraciones en las señales de radio y provocar errores de posicionado en los sistema GPS", afirma García.

¿Y en España qué?

Fuentes de Adif, el operador de las redes ferroviarias españolas, reconocen a EL ESPAÑOL que no existe en estos momentos ninguna iniciativa de I+D que se dedique específicamente a estudiar este asunto. No obstante, la compañía destaca sus niveles de seguridad fundamentalmente por dos factores: la redundancia y el hecho de que, ante cualquier problema, los trenes se detienen.

El estudio alude a un de los sistemas vulnerables a una que alude el estudio, el GSM-R, es uno de los subsistemas que conforman el sistema ERTMS (European Traffic Management System), adoptado por la Unión Europea para equipar todas las nuevas líneas que se construyan en la UE.

Adif explica que la misión del GSM-R es "regular aspectos relativos a las comunicaciones entre el tren y los operadores del centro de control de tráfico, así como el cálculo y la supervisión de la velocidad de circulación del tren en cada momento".

Un tren unidad 449 de Renfe. eldelinux (CC) Flickr

"Todas las líneas equipadas con ERTMS disponen del sistema ASFA como sistema de respaldo, que es el que está implantado en la mayor parte de la red ferroviaria española", comenta la compañía. Ese sistema permite a los trenes seguir circulando ante cualquier problema de funcionamiento del sistema ERTMS o de alguno de sus subsistemas, como el GSM-R, "aunque a una velocidad algo menor", puntualizan. En España, 1.850 kilómetros de vías están equipadas con ERTMS: casi todas las de alta velocidad y algunas de Cercanías.

En cuanto a los sistemas de posicionamiento de trenes vía satélite (GNSS), la parte más vulnerable ante un evento solar de especial intensidad, "en España todavía no se ha implantado esa tecnología, por lo que la red ferroviaria no se vería afectada", concluyen desde Adif.

Al final, no está de más estar preparados. Como explica Emilio García, "un evento solar no provoca extinciones masivas ni nada de esto, pero a una sociedad tan tecnificada y dependiente de las comunicaciones, como es la nuestra, la puede sumir en un caos". Y concluye: "Curiosamente, a las áreas rurales de África, de China o de cualquier país en vías de desarrollo bien poco le va a afectar que, a 150 millones de kilómetros, al Sol le dé por escupirnos".