Grandes inventos: Orientación
espacial
Orientación espacial, posición de un punto,
lugar, objeto o persona sobre la superficie terrestre respecto a un sistema de
referencia. El término orientación procede del vocablo Oriente (oriens,
-entis, participio activo del verbo latino oriri que significa
‘aparecer’ y que designaba el lugar por el que aparecía el Sol, por
contraposición a Occidente, del verbo latino occidere, ‘caer’, que
denominaba el lugar por el que se ocultaba el Sol).
Los puntos cardinales son la
base de un sistema de referencia utilizado para orientarse en cualquier lugar
de la Tierra. Gracias a ellos se puede conocer la posición y determinar las
direcciones de los desplazamientos. Al formar parte de un sistema de referencia
general, universal y reconocido en todos los países, la utilización de los
puntos cardinales sirve para orientarse tanto en los mapas como al aire libre.
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LA ORIENTACIÓN EN LOS MAPAS
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Además de conocer los
puntos cardinales, es necesario tener en cuenta al menos otros dos elementos
para orientarse en los mapas y planos: la dirección y las coordenadas
cartográficas.
La dirección se indica en
el mapa mediante un símbolo, normalmente una punta de flecha, que señala el
norte. Actualmente, muchos mapas carecen de este símbolo, debido a que el norte
coincide con su parte superior, el este con la derecha, el sur con la parte
inferior y el oeste con la izquierda. Así ocurre, por ejemplo, en los mapamundi
de los atlas y en mapas de pequeña escala; pero también con los mapas
topográficos utilizados en excursiones o con los mapas de carretera.
Antiguamente, los mapas no siempre reflejaban el norte en su margen superior,
especialmente los usados para la navegación, que utilizaban la rosa de los vientos.
Las rosas de los vientos eran un elemento muy importante para los marinos
porque indicaban los puntos cardinales y la intensidad de los principales
vientos.
Las coordenadas cartográficas
sirven para determinar la posición de cualquier lugar terrestre en un mapa.
Para ello utilizan un sistema espacial de referencia basado en dos ejes
principales perpendiculares entre sí, uno horizontal y otro vertical, y una red
o malla de cuadrículas formada por líneas paralelas a los ejes. Como la red de
cuadrículas cubre todo el espacio se puede situar cualquier punto de un
territorio indicando la distancia que tiene, por un lado, hasta el eje
horizontal y, por otro, hasta el eje vertical. Un sistema similar de
coordenadas y cuadrículas para orientarse se utiliza, por ejemplo, en el juego
del ajedrez para apuntar los movimientos, o en el juego de los barcos para
anotar las tiradas. Asimismo, es el sistema que utilizan los índices de planos
y atlas para localizar los accidentes geográficos; por ejemplo, Mérida 46-H7
significa que esa ciudad se encuentra en la página 46, columna H, fila 7 de la
cuadrícula.
En los mapas también se
utiliza el sistema de coordenadas geográficas, en el que el eje principal
horizontal en dirección este-oeste es el ecuador, mientras que el vertical
norte-sur es el meridiano cero o de Greenwich. El resto de la malla o
cuadrícula de referencia está formado por toda la red de meridianos y
paralelos. La distancia que separa cualquier punto del ecuador es la latitud,
que puede ser norte o sur según a qué lado del ecuador se sitúe el mencionado
punto. Por su parte, la distancia que lo separa del meridiano cero es la
longitud, y puede ser este u oeste dependiendo del lado en que se encuentre el
punto con respecto a ese meridiano.
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LA ORIENTACIÓN AL AIRE LIBRE
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Los animales desconocen los
puntos cardinales y carecen de ejes de referencia. Sin embargo, hay especies
que poseen un instinto natural que les permite orientarse al aire libre y
recorrer cientos o miles de kilómetros para llegar a sus destinos. Es el caso
de las aves migratorias, de algunos peces, tortugas y mamíferos marinos, o de
las mariposas monarca, que partiendo de Estados Unidos pueden recorrer más de
2.000 km para llegar a México a pasar el invierno.
Las personas empleamos otras
habilidades, al no tener ese instinto natural tan desarrollado, para
orientarnos y no extraviarnos. Unas veces utilizamos instrumentos artificiales
(brújulas, mapas…) y otras veces observamos los elementos naturales (Sol,
sombras, estrellas, musgos…).
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INSTRUMENTOS ARTIFICIALES DE ORIENTACIÓN
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4.1
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Los mapas topográficos
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El elemento más difundido
para poder orientarse al aire libre es el mapa topográfico. Se trata de un mapa
muy detallado hecho a una gran escala (1:50.000 o mayor), en el que aparecen
reflejados ríos, curvas de nivel, lagos, puentes, carreteras, casas...
Lo primero a tener en
cuenta para orientarse con el mapa topográfico es que la parte superior siempre
está orientada al norte, por lo que se sabe dónde están los puntos cardinales
en todo momento. Si se quiere determinar una dirección a seguir, hay que
localizar dos elementos del paisaje que resalten, sean visibles y puedan
figurar señalados en el mapa (un pico, el meandro de un río, una torreta
eléctrica...). Estos dos puntos servirán de referencia para orientar el mapa y
colocarlo de manera que coincida con la realidad. De esta forma se puede seguir
el camino en la dirección adecuada. A veces es conveniente subirse a una zona
elevada para tener una mejor perspectiva y localizar bien los elementos que
ayudan a posicionarse.
La brújula consiste en una
pequeña aguja imantada metida en una caja protectora. Está sujeta al centro de
un círculo graduado, llamado limbo, donde aparecen marcados los puntos
cardinales. De esta forma, la aguja está sujeta, pero puede girar libremente.
El mecanismo de la brújula
es sencillo. La aguja imantada reacciona porque la Tierra es como un gran imán
con dos polos magnéticos (norte y sur): la aguja siempre señala hacia los polos
magnéticos.
Los polos magnéticos están
cerca de los polos geográficos (norte y sur). Cambian de lugar con el paso del
tiempo y por eso no coinciden exactamente con los polos geográficos, aunque
están muy próximos.
La declinación magnética mide la
distancia que hay entre los polos magnéticos y los geográficos. Para una
persona que se orienta al aire libre esta medida tiene muy poca importancia
cuando se encuentra lejos de los polos: es tan pequeña, que es como si la
brújula señalara la dirección de los polos geográficos. Sin embargo, en los
proyectos de ingeniería y militares o en los trabajos cartográficos es muy
importante tener en cuenta la declinación magnética. En los mapas topográficos más
detallados, la declinación aparece indicada en los márgenes.
La brújula es un instrumento
utilizado para orientarse en la superficie terrestre ya que permite conocer en
qué dirección se encuentran los cuatro puntos cardinales, aunque el cielo esté
nublado o sea de noche. Las primeras brújulas se fabricaron en China en el
siglo X. Utilizaban un imán natural, la magnetita, que dejaban flotar sobre
agua.
Las brújulas son manejadas
por personas que practican senderismo, montañismo, ciclismo de montaña, aviación
deportiva, navegación a vela...
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4.3
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Las redes de localización por satélite
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En los últimos años han
aparecido instrumentos y técnicas muy precisos para determinar la posición de
un punto de la Tierra: informan sobre su latitud, su longitud e, incluso, su
altitud. Son las redes de localización por satélite, y muchas personas las
utilizan en lugar de las brújulas.
El más conocido es el
Sistema de Posicionamiento Global (GPS), Global Positioning System en
inglés, que surgió para que las naves militares estadounidenses realizaran
trayectos más seguros. Aunque en origen era un sistema militar propio de la
Guerra fría, hoy día, tiene la posibilidad de ser utilizado, en parte, por
civiles.
Los aparatos GPS son unos
receptores de pequeño tamaño que pueden ser transportados por cualquier
persona. También se están incorporando receptores GPS en vehículos
(automóviles, barcos, camiones…) para dotarlos de un sistema de navegación. En
todo momento, este sistema informa sobre dónde se encuentra el objeto o persona
que lleva el receptor y, mediante un pequeño ordenador que lleva incorporados
mapas de carretera y planos urbanos, sirve para trazar distintos recorridos.
Marcando los datos y las coordenadas geográficas, el ordenador indica el rumbo
e, incluso, en qué calles o cruces puede girar el vehículo que lo integra.
Los receptores GPS son tan
precisos que dan la posición en cualquier lugar del globo con un error de
apenas unos pocos metros. Funcionan con una red de satélites artificiales (al
menos tres) que están continuamente girando alrededor del planeta Tierra.
Otro sistema de navegación
por satélite, similar al anterior y de uso casi exclusivamente militar, es el
sistema ruso GLONASS, que comenzó a funcionar en 1982 tras poner en órbita los
primeros satélites. Aunque utilizan sistemas de referencia diferentes, ya
existen receptores que permiten recibir señales pertenecientes a los sistemas
GLONASS y GPS.
Como los sistemas GPS y
GLONASS siguen estando bajo administración militar, la Unión Europea ha
desarrollado el sistema GALILEO, para formar una nueva red que logre una mayor
precisión que el actual sistema GPS, con apenas un metro de error, y que esté
controlada desde la administración civil. En el proyecto GALILEO intervienen
países de otros continentes, como China. Desde Japón también se están
adelantando proyectos en este sentido.
Gracias a las redes de
localización por satélite también es posible realizar mapas topográficos más
precisos.
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ORIENTARSE DE FORMA NATURAL
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Además de utilizar ciertos
instrumentos artificiales, el excursionista puede orientarse al aire libre
basándose en la observación de ciertos elementos de la naturaleza. En la mayor
parte de los casos el único requisito que tiene una persona para orientarse de
forma natural es conocer en qué hemisferio se encuentra: en el sur o austral, o
en el norte o boreal.
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5.1
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La orientación con el Sol
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El método más conocido y
sencillo es utilizar el Sol, que siempre sale por el este y se pone por el
oeste. Esto permite conocer en cada momento la situación de los cuatro
puntos cardinales básicos. Este cálculo solo es exacto en los equinoccios,
mientras que en el resto del año es aproximado, pues en invierno el Sol sale
levemente hacia la derecha del este y en verano, un poco hacia la izquierda.
En el hemisferio norte, si
se mira al Sol al amanecer, habitualmente se dirige la vista hacia el este; al
mediodía, la gran estrella solar se encuentra hacia el sur; y al atardecer,
hacia el oeste. En cambio, en el hemisferio sur, al mediodía nos parecerá que
el Sol está hacia el norte.
En ocasiones puede haber
nubes o niebla y es imposible situar el Sol con exactitud. En este caso, una
persona se puede orientar por medio de las sombras, ya que la luz solar es tan
potente que incluso en esos casos proyecta levemente la sombra de los objetos.
Las sombras son contrarias al Sol: al amanecer apuntan al oeste y al atardecer
señalan hacia el este. A mediodía una sombra apuntará al norte en el hemisferio
norte, y viceversa en el hemisferio sur.
Otro método consiste en
clavar un palo en el suelo y marcar el extremo de la sombra; se dejan pasar 15
minutos y se marca de nuevo el límite de la sombra. Al unir estos dos puntos
con una línea, el primer punto indicará el oeste y el segundo el este. Al
trazar una línea perpendicular a la anterior, se obtiene la dirección
norte-sur.
En casos muy extremos de
mala visibilidad, un espejo o una plancha de metal pueden ayudar a reflejar los
rayos de luz; de esta forma se localiza la posición del Sol, elemento natural
básico en la orientación espacial.
Un reloj de agujas también
sirve para encontrar el norte con facilidad. En la zona templada del hemisferio
norte, se debe alinear la aguja horaria (la pequeña) con el Sol; el sur se
encuentra siempre en la bisectriz que forma esta aguja con la cifra '12' del
reloj. En la zona templada del hemisferio sur, es la cifra '12' del reloj la
que debe apuntar hacia el Sol: el norte se encuentra en la bisectriz que forma
con la aguja horaria. Ahora bien, hay que tener en cuenta que la hora solar no
siempre coincide con la oficial del país en el que se realice el cálculo, y
debe conocerse la diferencia para que este método funcione bien. Por ejemplo,
en España hay que retrasar el reloj 1 hora en invierno y 2 horas en verano; en
Argentina, Brasil y Uruguay habría que adelantar 3 horas; en Venezuela 4 y en
gran parte de México y América Central, 6 horas. Los mapas de husos horarios
ayudan a conocer las horas oficiales de las regiones terrestres.
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5.2
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La orientación por la noche
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Otras estrellas diferentes al
Sol ayudan a orientarse por la noche. Si el cielo está despejado, en el
hemisferio norte se utiliza la Estrella Polar porque está siempre señalando el
norte. Se trata de una estrella muy brillante y fácilmente visible, que es la
última de la cola de la constelación Osa Menor (Carro menor). Como esta
constelación es poco refulgente, se suele localizar la Estrella Polar a partir
de la Osa Mayor (Carro mayor), que es una constelación mucho más luminosa y
fácil de observar a simple vista. Para localizarla se prolonga cuatro veces la
distancia que separa las dos estrellas frontales de la Osa Mayor y se obtiene
la posición de la Estrella Polar.
También es posible orientarse
con otras estrellas menos destacadas. Para ello se escoge y fija una estrella
bien visible, y se hace una alineación entre la estrella, dos palos fijados en
el suelo y el ojo del observador. Pasados unos minutos se observa que la
estrella se ha desalineado: si se ha desplazado hacia arriba, la estrella marca
el este; si ha sido hacia abajo, el oeste; si aparece a la izquierda, señala el
norte; y si se ha movido hacia la derecha, apunta al sur.
En el hemisferio sur se
utiliza la Cruz del Sur para orientarse, que es una constelación formada por
cuatro estrellas agrupadas en forma de rombo o cometa. Si se prolonga la
longitud de la cometa unas cuatro veces y media, el punto imaginario que se
localiza indica siempre el sur.
La Luna es otro medio
de orientación nocturna ya que varía con sus fases. La Luna llena, que alumbra
toda la noche, se encuentra a las 18 horas en el este; a medianoche en el sur;
y a las 6 horas de la mañana en el oeste. En su fase creciente (tiene forma de
“D”) sus picos o puntas señalan hacia poniente (oeste) y en su fase decreciente
o menguante (tiene forma de “C”), hacia levante (este). Cuando está en cuarto
creciente (alumbra solo la primera mitad de la noche), se encuentra a las 18
horas en el sur y a medianoche en el oeste; cuando se encuentra en cuarto
menguante (alumbra solo la segunda mitad de la noche), está a las 12 de la
noche en el este y a las 6 de la mañana en el sur. Estas observaciones
se realizan con rigurosa exactitud el día en que comienza cada fase de la Luna;
después tiene un retraso de unos 50 minutos en su paso por el sur.
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5.3
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Observación de plantas y animales
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Los musgos suelen crecer en
las caras de los árboles y rocas que son más húmedas y sombrías. Así, en el
hemisferio norte miran predominantemente al norte y en el sur, al sur.
En los tocones, o troncos
de los árboles cortados, aparecen los anillos concéntricos de crecimiento.
Estos anillos están más separados por la parte en la que recibieron más la luz
y el calor solares, es decir, por el sur en el hemisferio norte, y al contrario
en el hemisferio sur. Lo mismo ocurre con las ramas: crecen más por la parte
del árbol que recibe más luz solar.
Los refugios de animales,
como las madrigueras y los hormigueros, también suelen estar orientados al sur
en el hemisferio norte, y a la inversa en el sur, para tener una mejor
climatización.
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5.4
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Observación del paisaje
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En las montañas, las umbrías
(laderas que reciben menos luz y calor solar) suelen ser más húmedas y retienen
la nieve más tiempo, a no ser que estén expuestas a vientos muy fuertes. En el
hemisferio norte, estas laderas tienden a estar orientadas hacia el norte
mientras que las solanas (laderas que reciben más luz y calor solar) tienden a
mirar hacia el sur. En el hemisferio sur, su orientación es la contraria.
El curso de los ríos puede
servir de orientación en determinados lugares si aplicamos conocimientos
previos de carácter geográfico. Por ejemplo, en Asturias (España), los ríos
fluyen desde la cordillera Cantábrica (sur) hacia el mar Cantábrico (norte); y
en Chile, las aguas fluviales tienden a discurrir hacia el océano Pacífico
(oeste).
Las veletas, que se utilizan
para saber desde dónde sopla el viento, tienen a veces una cruz de hierro con
los cuatro puntos cardinales.
El altar de las iglesias
europeas de estilo románico está orientado hacia el este. El mihrab de las
mezquitas musulmanas se orienta hacia La Meca. En el hemisferio norte, los
muros de estos edificios y de otros suelen ser más secos en la parte meridional
a causa del calor solar.
