SUPLEMENTO A

OLAS, SURFEO Y LIBRE TRANSPORTE

Manuel García Velarde y Pablo Díaz Espinosa

Surfeo, variaciones sobre un tema con apuntes histórico-geográficos

A lo largo de la historia del surfeo, se han utilizado multitud de estrategias para acceder a una situación sostenida y controlada de libre transporte de acuerdo con las características de la ola. En la más básica y primordial, se corre la ola con el propio cuerpo (body surfing), bien sea deslizándose por la superficie de su pared o manteniéndose totalmente sumergido en la parte posterior de la misma. La primera técnica implica un régimen de desplazamiento que incluye una ligera componente de planeo; la segunda tiene lugar en desplazamiento y es análoga a la utilizada por delfines, focas, pingüinos y la mayoría de animales que surfean. Correr olas con el cuerpo podría considerarse como la forma más pura del surfeo y, a pesar de las restricciones inherentes a la alta resistencia generada, proporciona un nivel único de intimidad con la ola y el medio. Todas las demás estrategias utilizan diversos vehículos -en su mayoría, superficies de planeo- para reducir el nivel de resistencia y facilitar a una criatura tan poco hidrodinámica como el hombre el mantenimiento del régimen de libre transporte en la ola. Además de las tradicionales canoas polinesias, pequeños kayaks y tablas en las que se rema sentado y tablas diseñadas para ser propulsadas por el viento, mediante velas o cometas, en orden decreciente de resistencia, hallaríamos tablas y colchonetas para deslizarse echado, tablas para deslizarse de rodillas, una gran variedad de tablas para hacerlo de pie, y, por último, vehículos hidro-deslizadores (hydrofoils o foilboards) basados en la sustentación activa de adecuadas alas.

Cada uno de estos vehículos, en virtud de sus características, posee un rango de acción más o menos optimizado en el variado paisaje de condiciones y tipos de olas de surfeo. Las tablas para deslizarse echado, por ejemplo -superficies de planeo de mayor elongación (factor de forma: aspect ratio) que las tablas para hacerlo de pie, normalmente construidas con espumas de plástico densas, pero aún blandas y con cierta flexibilidad -por la mayor estabilidad que confiere un bajo centro de gravedad- permiten mantener el control incluso en situaciones de práctica caída libre por una pared vertical de agua. Son herramientas idóneas para correr olas muy huecas de poco recorrido, a las que resulta prácticamente imposible acceder con cualquier otro tipo de vehículo. Entre las tablas para hacer surfeo de pie y remar echado, hallamos tablas largas, anchas y voluminosas, idóneas para deslizarse en olas de menor tamaño, y gran variedad de tablas cortas orientadas, según su diseño, a correr olas de muy diversas características y tamaños de hasta unas tres veces la altura de un hombre. Olas de mayor tamaño -digamos a partir de cuatro veces la altura de un hombre- requieren tablas específicas,

diseñadas sobre todo para mantener control a velocidades cada vez más altas. Recientemente, recuperando una práctica hawaiiana que en su día convivió con las tablas en las que se avanzaba echado, remando con los brazos, se han incorporado al paisaje del surfeo tablas en las que no solo se corre la ola de pie, sino que también se evoluciona de pie, utilizando un remo.

Fig. 1. (a) Arriba: PDE surfeando una ola en La Verdad, Asturias, a la que accedió remando (imagen cortesía de Antonio Sánchez Arjona). (b) Abajo: surfeo de arrastre en olas gigantes de Jerôme Sahyoun en La Luz, Asturias (imagen cortesía de Juan Fernández).

Dado que la actual realidad del surfeo es muy variada y extensa, mencionaremos algunos aspectos del desarrollo que en las últimas décadas ha experimentado el surfeo

de olas gigantes, por su ilustración de los límites de lo posible, como muestra del vínculo existente entre el hombre y las olas a través del fenómeno de libre transporte. Mientras una continua actividad de exploración, intensificada a partir de la década de los setenta del siglo pasado, descubría y sigue descubriendo olas excepcionales por todo el mundo, Hawaii se ha mantenido como el principal epicentro del surfeo. Podríamos quizá considerar que la historia documentada reciente de las olas gigantes se inicia en la costa norte de Oahu, cuando un grupo de surferos entra en la bahía de Waimea, a finales de 1957. Durante tres décadas, las rompientes de Waimea y Makaha, en la costa oeste de Oahu, permanecieron como las mayores olas de surfeo consideradas viables, hasta que en 1992 se publican las primeras imágenes de Mavericks, una ola en Half Moon Bay, al sur de San Francisco, que J. Clark había estado corriendo en solitario durante quince años. Aunque en ese intervalo se habían conseguido correr, en estos lugares, olas con paredes de hasta unos 12m y parecía que ese era el límite de lo posible, algunos surferos en Hawaii fijaban su atención en olas mucho mayores, consideradas impracticables, que rompían en los arrecifes exteriores. En 1992 L. Hamilton, B. Kerbox y D. Doerner iniciaron una práctica denominada surfeo de arrastre (tow-in surfing) en la que se usa una moto de agua para lanzar al surfero en olas a las que, por su tamaño o rapidez de evolución, no se puede acceder remando (Fig. 1, derecha). Con esta nueva técnica, y el desarrollo de tablas y quillas adecuadas para mantener el control a alta velocidad -mucho más cortas, estrechas y pesadas que las usadas para remar, incorporando cinchas como las utilizadas en el windsurf, para mantenerse unido a la tabla al volar sobre las irregularidades superficiales de olas enormes- se expandió notablemente el horizonte de lo posible. Durante los siguientes quince años, Hamilton y su grupo, centrando sus esfuerzos en la extraordinaria rompiente de Peahi, en el norte de Maui, y otros surferos en olas de todo el mundo, han conseguido correr olas con paredes de hasta 24m (véase la película de valor documental e histórico Riding giants, de S. Peralta, con L. Hamilton, G. Noll y J. Clark, 2004).

El inventario de olas gigantes conocidas en la actualidad es muy variado y extenso. Más adelante describimos varios mecanismos de generación y amplificación extrema de olas. Son destacables, aparte de las ya mencionadas, los arrecifes exteriores de la costa norte de Oahu—Phantoms, Outside Backyards, Outside Log Cabins—y King’s Reef en Kauai; Todos los Santos, en Baja California; Ghost Tree y Nelscott Reef, en la costa oeste de Estados Unidos; el arrecife Cortés, situado a más de 150km mar adentro, al oeste de San Diego, donde se han corrido algunas de las mayores olas documentadas; Pico Alto, en Perú; Punta Lobos, en Chile; Cow Bommie, en el oeste de Australia; Cloudbreak, en Fiji; Dungeons y Sunset en Sudáfrica; Mullaghmore Head y Aileens, en Irlanda y Belharra, en Francia. En la costa norte de España, cabría reseñar Playa Gris y Agiti, en Gipúzcoa, donde surferos como I. Amatriaín, M. Agote y A. Muniaín han corrido algunas de las mayores olas documentadas en la historia del surfeo en el mar Cantábrico; Meñakoz y La Galea en Vizcaya; Santa Marina y La Vaca, en Cantabria; La Verdad y La Luz, en Asturias, e Isla Pancha y losas recientemente descubiertas, en Galicia. En agosto del año 2000, L. Hamilton redefinió una vez más la idea de lo posible en Teahupoo, Tahití, al correr una de las olas más huecas y violentas

conocidas en un rango de tamaño hasta entonces considerado impracticable. Teahupoo es un ejemplo paradigmático de lo que en el mundo del surfeo se conoce como losa (slab), una ola muy hueca, tan “ancha” como alta, que se precipita sobre el arrecife con tremendas rapidez y violencia. Durante la última década, se han surfeado en Teahupoo algunas de las olas más extraordinarias de la historia, y las losas han pasado a ser algo cada vez más frecuentes en el ámbito de las olas gigantes. Entre las más famosas de estas mutantes, se hallan Shipsterns Bluff, en Tasmania y The Right, en Australia. Un grupo de surferos, encabezados entre otros por S. Dorian y G. Long, está consiguiendo surfear remando, cada vez con más frecuencia, olas con paredes de hasta 18m y medio (record Guinness de surfeo remando, S. Dollar, arrecife Cortés, 2012). En Portugal, la rompiente (el cañón) de Nazaré ha estado, recientemente, en primer plano de la atención mundial, gracias a la cobertura mediática prestada a dos olas corridas por G. McNamara, una en 2011 y otra a principios del 2013 (se habla de 30 m, record Guinness, aunque esperando confirmación).

A finales de los noventa, anticipando el techo de prestaciones de las superficies de planeo, Hamilton y su grupo comenzaron a experimentar con hidro-deslizadores en Maui, intentando desarrollar vehículos que pudieran mantener un régimen de libre transporte volando por encima del agua, para evitar la resistencia generada por las tablas de arrastre al planear sobre las irregularidades de la superficie de olas gigantes. En diciembre del 2007, en un arrecife exterior conocido como Egypt, frente a Spreckelsville, Maui, tuvo lugar una sesión que no pudo ser documentada debido a las condiciones atmosféricas, en la que B. Lickle lanzó a Hamilton en una ola que podría haber tenido una altura entre 30 y 35m. La velocidad de la ola era tal que la resistencia generada por su tabla no le permitió bajarla, quedándose literalmente colgado en la pared, y viéndose forzado a volver a subir por ella para intentar atravesarla. Desde ese día, y tras haber experimentado el límite de las superficies de planeo, se concentra en el desarrollo de hidro-deslizadores capaces de viajar a alta velocidad, generando mínima resistencia, con la energía de olas de cualquier tamaño. Su excelente eficacia, que permite volar en olas sin necesidad de que rompan, no solo podría ser la vía hacia las mayores olas jamás corridas, sino también ampliar el horizonte de posibilidades del libre transporte en el mar a situaciones y tipos de olas hasta ahora totalmente inaccesibles, liberando al surfeo de las rompientes costeras y permitiéndonos quizá incluso volar largos recorridos con la energía de ondas que se propagan en mar abierto. Los hidro-deslizadores utilizados actualmente para surfear son pequeños aviones con fuselaje y dos alas, que viajan por el agua fijados a un mástil/quilla de 1-1.2m de longitud, conectado a una tabla. El surfero permanece sujeto a ella mediante ataduras y botas de nieve que mantienen sus tobillos rígidos y le permiten dirigir el avión maniobrando con el peso de su cuerpo. Dado que el centro de gravedad del sistema se encuentra muy por encima del plano de sustentación de las alas, el vehículo es muy sensible y de sutil estabilidad dinámica. Su manejo es mucho más complejo que el de cualquier tipo de tabla, puesto que éstas, como superficies de planeo, presentan un comportamiento relativamente bidimensional—permanecen en la superficie de la ola y su dirección se modifica al inclinarlas con el cuerpo, manteniéndolas sobre uno de sus

cantos—mientras que la dinámica motriz del hidro-deslizador es tridimensional y el surfero ha de controlar su movimiento en los tres ejes del espacio. Más que un deslizamiento por un plano inclinado en movimiento, como el surfeo con una tabla, el realizado con un hidro-deslizador es literalmente un vuelo impulsado por la ola. La tabla esencialmente planea por la “piel” de la ola, por la interfaz entre el agua y el aire y está sujeta en cada momento a sus características e irregularidades, pero el vehículo se desplaza por el interior del agua y permanece en contacto directo, digamos, con la energía que se propaga. A menudo, tendemos a concebir una ola como una entidad sencilla, pero la experiencia de su interior a través del uso de un hidro-deslizador parece indicar que no es homogénea e isótropa, sino que está constituida por una amalgama de ondas internas como zonas de densidad energética variable. Con el hidro-deslizador, la ola se muestra al surfero como una realidad mucho más dinámica y viva que la experimentada desde una tabla.

Recientes investigaciones realizadas sobre las aletas pectorales de las ballenas jorobadas (Megaptera novaeangliae), han mostrado que la configuración tuberculada de sus filos de ataque parece fomentar una estructuración ordenada del torbellino que incrementa su rango de ángulo de ataque hasta un 40%, aumentando la sustentación y reduciendo la resistencia [Fish, 2006]. Se ha observado en túneles de viento y agua que se desarrollan remolinos en la dirección de la cuerda, apareados girando opuestamente, en cada tubérculo. Estas estructuras se intensifican con el aumento del ángulo de ataque y persisten incluso tras la entrada en pérdida del ala. Parece que estos remolinos podrían actuar de forma similar a los presentes en los filos de ataque de un ala delta, que se enrollan sobre éstos creando convección en el sentido de la corriente sobre la superficie del ala, proporcionando sustentación mediante succión, incluso para ángulos de ataque grandes, donde alas normales de alta elongación (factor de forma, high aspect ratio) entrarían en pérdida [Miklosovic, 2004, Stanway, 2008]. Se ha confirmado, así mismo, que la amplitud de los tubérculos afecta significativamente sus prestaciones, mientras que su longitud de onda apenas lo hace [Johari, 2007]. Su presencia incrementa también de forma considerable las capacidades de las alas en flecha (swept wings) [Watts, 2001].

Buscando aumentar la eficacia de las alas de surfeo existentes, con la intención de extender las actuales posibilidades del libre transporte a olas en mar abierto, uno de nosotros, PDE, ha comenzado a experimentar, desde 2010, con alas tuberculadas, obteniendo resultados prometedores. El hecho de que se muestren empíricamente superiores a las convencionales en el mar, no solo para ángulos de ataque altos, como cabe esperar, sino también planeando con ángulos de ataque bajos, donde se supone que la configuración no presenta ventajas significativas, induce a pensar que su capacidad para mitigar la migración de fluido hacia las puntas y reducir sus remolinos puede haber sido subestimada por los estudios realizados hasta el momento. Su comportamiento general es sensiblemente distinto al de las alas convencionales, en cuanto a que se manifiesta mucho más suave, como si la configuración tuberculada amortiguase los movimientos, sin perder sensibilidad o capacidad de respuesta, y su entrada en pérdida,

aparte de tener lugar para mayores ángulos de ataque, es también mucho más gradual y predecible que la de un ala convencional.

Fig. 2. (a) Diversos hidro-deslizadores con alas tuberculadas. (b) Raúl García surfeando en La Verdad, Asturias, sobre tabla tradicional y PDE sobre hidro-deslizador con quilla (imagen cortesía de Manuel Toral). (c) PDE surfeando en olas de poca pendiente lejos de la costa sobre hidro-deslizador de alas tuberculadas y quilla (imagen cortesía de Juan Fernández) (d) Imagen submarina de PDE volando con hidro-deslizador de alas tuberculadas (imagen cortesía de Roberto Tolín).

El intento de crear un vehículo para volar con la energía de una ola o un oleaje en mar abierto, así como sobre una rompiente costera gigante, presenta el desafío de poder operar en un rango muy amplio de circunstancias: debe ser capaz, por una parte, de planear con extrema eficacia a bajo ángulo de ataque, para volar a alta velocidad en las paredes de poca pendiente de una onda que viaja en mar abierto y, por otra, capaz también de funcionar con gran eficacia girando a altos ángulos de ataque y velocidades más bajas en las paredes mucho más inclinadas de una rompiente costera gigante. Sin

embargo, es indudable, que una vez obtenido un equilibrio más o menos óptimo en criterios de diseño aparentemente en oposición, como la eficacia de planeo y la maniobrabilidad controlada a alta velocidad, se alcanzará un techo infranqueable en las prestaciones de las alas planas. Es imaginable que aún pudiera obtenerse un muy significativo incremento de eficacia y capacidades abandonándolas por completo yendo al uso de alas anulares. Éstas, no solo presentarían considerables ventajas sobre las planas debido a su teórica superior eficacia de envergadura (span efficiency) -dispositivos de punta alar (winglets) ofrecen eficacias de envergadura en alas planas de alrededor de 1.2; configuraciones biplano oscilan entre 1.2 y 1.4, y un ala anular presenta una eficacia teórica de 2 -su carencia de remolinos y producción de estelas de menor resistencia, sino que, al generar sustentación con una distribución de presión sobre el ala más uniforme y menores gradientes de velocidad entre el fluido que corre a ambos lados de la misma, pudieran contribuir a retrasar el inicio de la cavitación, tan difícil de evitar a velocidades superiores a ochenta km/h, y a manejarla más adecuadamente cuando aparezca (cavitación corresponde a cruzar por depresión la curva de presión de vapor) [Weber, 2010]. Es posible que el estudio de las aletas caudales y pectorales de los nadadores más rápidos -como el marlín negro (Makaira indica), con una velocidad máxima registrada de 130 km/h, el pez vela (Istiophorus platypterus), 112 km/h, o el marlín rayado (Tetrapturus audax), 80 km/h - aporte información útil para el diseño de alas que operen a alta velocidad y mitiguen o permitan manejar eficazmente la cavitación (Fig. 3).

a) b)

Fig. 3. Cavitación: a) primeras zonas (rayadas verticalmente) de cavitación en una hidroala; b) típica ala (en blanco) supercavitante inmersa en su parte superior en una enorme burbuja

¿Cuál son los límites del libre transporte en olas del mar? Un cierto incremento en la eficacia de los actuales hidro-deslizadores, que deberíamos suponer viable en un futuro próximo, ofrecería acceso a ondas propagándose en mar abierto. Pero, ¿hasta qué tamaño y velocidad? ¿Sería posible surfear una ola de 100m de altura, o un tsunami de un metro de altura viajando a 800km/h, pongamos desde Alaska a Hawaii? (sueño imposible de surferos) ¿Podría mantenerse un estado de libre transporte sobre una ola a velocidades superiores a cien km/h mediante alas diseñadas para operar aprovechándose de la cavitación en forma extrema, estabilizando una burbuja de vapor en cuyo interior viaje el elemento sustentador? (otro sueño imposible de surferos por la difícil si no imposible sustentación). Eso garantizaría acceso a prácticamente cualquier ola en mar abierto, incluyendo quizás gigantes episódicas. ¿Podría un mejor conocimiento del agua

y sus corrientes permitirnos mitigar significativamente, o incluso eliminar, la resistencia generada por un objeto que se mueve en su interior?

Fig. 4. Contraste de arquitecturas navales con PDE surfeando sobre hidro-deslizador con quilla y alas tuberculadas, en La Verdad, Asturias (imagen cortesía de Juan Fernández)

Referencias

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