En el año 2019, el pulso electromagnético estaba en el top 3 de las mayores amenazas del planeta, siendo ésta tal que podría incluso acabar con la especie humana.

En 1921 se produjo una tormenta solar extrema. Si esto ocurriese hoy en día, debido a nuestra dependencia tecnológica, entre el 70% y el 90% de la población de los países desarrollados quedaría en una situación insostenible para la vida. El agua dejaría de correr, la comida dejaría de llegar al supermercado, las líneas telefónicas, el GPS y los semáforos fallarían y el apagón podría durar meses. Las empresas se cerrarían y las ciudades se quedarían sin alimentos en cuestión de días.

Ya hace años que se oye hablar de la expresión «pulso electromagnético» (PEM o EMP en inglés), pero no mucha gente sabría describir con exactitud lo que es. Así que, antes de entrar en el detalle de cómo protegerse de un pulso electromagnético vamos primero a ver lo que es.

1) ¿Qué es un pulso electromagnético?

Desde un punto de vista general, llamamos pulso electromagnético a la emisión de energía electromagnética durante un corto intervalo de tiempo. Pero en lo que a este artículo se refiere, vamos a concretar diciendo que un PEM es una interferencia temporal en el campo electromagnético de la tierra.

Dicha interferencia puede tener un origen natural o artificial. En el primer caso podría ser debida por ejemplo a una tormenta solar, la caída de un asteroide o un rayo, encuadrándose todos ellos en la llamada meteorología espacial. En el caso de que sea de origen artificial es debida a la explosión de un artefacto nuclear.

La diferencia entre ambas es importante ya que, aparte del origen, los efectos de cada una de ellas también son diferentes. Lo veremos más adelante en los apartados 2 y 3, sobre los efectos de un pulso electromagnético.

1.1) Aplicaciones del pulso electromagnético

Hoy en día existen tratamientos de estética y de lesiones en músculos y huesos que utilizan pequeños pulsos electromagnéticos como herramienta. Sin embargo aquí no vamos a hablar de ellos sino de los pulsos que se originan a gran escala y son un peligro para la vida de las personas.

1.2) ¿Cuánto dura un PEM?

La duración de los PEM es muy variable, dependiendo también de su origen.

Los pulsos electromagnéticos generados por tormentas solares pueden durar entre 1 y 3 días, por ejemplo el famoso evento de Carrington en 1859 duró 2 días. Para estos casos, sería normal contar con un preaviso de 24 a 92 horas hasta que los posibles efectos graves se hacen notar en la tierra.

En el caso de los PEM con origen en explosiones nucleares la duración es la de la explosión y el tiempo de propagación, digamos que está en el orden de magnitud de segundos.

Otra cosa es la duración de los efectos. En ambos casos, podemos estar hablando de días o de años, dependiendo de los daños causados y de nuestra capacidad de recuperación como sociedad.

2) ¿Qué puede originar un pulso electromagnético?

Como decíamos en la introducción, los pulsos electromagnéticos pueden tener un origen natural o artificial.

2.1) Origen de los pulsos electromagnéticos naturales

En el caso concreto de las tormentas solares, son fenómenos naturales que se deben a las llamaradas provocadas por grandes explosiones en la superficie del sol, cuando éstas son mucho mayores de lo normal. Con ellas, enormes cantidades de energía solar y partículas son transferidas a nuestra magnetosfera.

En muy contadas ocasiones, sin embargo, pueden llegar a producir efectos de inducción electromagnética tipo PEM, que podrían llegar a dañar las redes e infraestructuras eléctricas, sistemas satelitales y de GPS. Pero nunca a las personas, por la protección que nos da la propia tierra.

Cuando el pulso electromagnético es producido por una tormenta solar, se produce la siguiente secuencia de sucesos:

• A los 8 minutos de la llamarada se empiezan a recibir rayos X en la tierra que pueden ionizar diversas capas de la atmósfera, produciendo distorsiones en las ondas de radio en amplias zonas del planeta. Esta fase puede durar hasta 2 horas.
• Luego se incrementa el flujo de protones en la estratosfera, lo que produce la llamada «tormenta de radiación solar» que puede afectar a los astronautas o las tripulaciones de vuelos que están a muy alta altitud y que ya tiene efectos de tipo radiológico para las personas.
• Si la llamarada es muy grande hay veces que, además de lo anterior, se puede generar una fuerte eyección de masa solar, arrojando una onda con una inmensa cantidad de plasma solar y energía que tardaría entre 14 horas y 4 días en alcanzar la tierra (de producirse en nuestra dirección). Este es el efecto que puede desatar las «tormentas geomagnéticas» o tormentas solares severas y producir graves problemas en nuestras infraestructuras eléctricas, como el evento Carrington.

El evento Carrington fue una tormenta solar sucedida en 1859 que, hasta la fecha, es el mayor registrado en la historia. En su momento afectó a los sistema de telegrafía pero, dada la dependencia que tenemos actualmente de la tecnología, si sucediese hoy uno de características similares sería un auténtico desastre para todos.

Éste, junto con otros eventos similares (Nueva York 1921, afectando a los trenes, Quebec 1989, afectando a una central nuclear o la llamarada sin precedentes el 4 de Noviembre de 2003 -la mayor jamás detectada- que por suerte no nos alcanzó), hicieron pensar inicialmente que cada 150 años aproximadamente podía producirse un pulso electromagnético grave de origen solar. Sin embargo, otros estudios basados en descubrimientos recientes apuntan a menos de 90 años en los últimos eventos de estas características. Así que podríamos estar en el umbral de una nueva repetición, muy cercana ya en el tiempo.

En cualquier caso, toda estimación es tan solo orientativa, no hay reglas matemáticas aquí, ya que unos pocos eventos no son suficientes como para precedir con exactitud cuándo ocurrirá el próximo. Eso no quiere decir que estemos a salvo, casi más bien al contrario. La incertidumbre es quizá todavía más preocupante que la certeza en este caso.

2.2) Origen de los pulsos electromagnéticos artificiales

En este caso, el PEM se crea cuando un artefacto nuclear es detonado sobre la atmósfera terrestre, actuando más rápido y más fuerte que un rayo, pero con la diferencia de que es invisible y, en principio, silencioso. Sin embargo, este pulso de corta duración crea corrientes de alta intensidad y sobretensiones en los equipos electrónicos conectados a la red eléctrica y a antenas, destruyéndolos total o parcialmente.

Pero, ¿qué ocurre exactamente?

Un pulso electromagnético nuclear está formado realmente por varios pulsos o multipulso. El multipulso generalmente se describe mediante tres componentes: E1, E2 y E3.

• El pulso E1 es un componente muy rápido del PEM nuclear que induce voltajes muy intensos pero breves en los conductores eléctricos. Por ello es capaz de destruir ordenadores y equipos de comunicación y todo tipo de equipos electrónicos.
• El componente E2 del pulso es muy similar a los pulsos electromagnéticos producidos por los rayos de las tormentas. Por tanto, los pararrayos son muy eficaces eliminándola.
• La componente E3 es la más lenta, tardando entre decenas y centenares de segundos y está provocada por el calor de la detonación, seguida de la restauración del campo magnético a su posición natural. Es muy similar a una tormenta geomagnética provocada por una llamarada solar muy extrema. Por tanto, al igual que éstas, la componente E3 puede producir corrientes inducidas en conductores largos dañando las líneas de los sistemas eléctricos.

En el caso de una explosión nuclear la mayor parte de la energía del pulso electromagnético se distribuye en la banda de frecuencias de entre 3 Hz y 30 kHz. Pero su radio de acción es mucho mayor al causado por el calor y la onda expansiva del arma nuclear.

Esta característica se descubrió como efecto secundario cuando varios paises estaban llevando a cabo pruebas atómicas. Se vio que tras una explosión nuclear se dañaban e inutilizaban todos los aparatos electrónicos en un cierto radio de acción. La mayor parte de la radiación, rayos gamma sobre todo, es altamente penetrante e interactúa con la materia irradiando e ionizándolo todo, incluido el propio aire. La radiación gamma se consume rápidamente y crea un campo electromagnético localizado en un radio de kilómetros de diámetro.

Por ejemplo, el pulso generado por una explosión a unos 100 km de altura cubriría un área de 4 millones de km². Pero una explosión a unos 350 km de altura podría, por ejemplo, cubrir la mayor parte de América del Norte, con una potencia un millón de veces mayor que la de un rayo en una tormenta. Es decir, si la detonación de una bomba nuclear se hace desde una altura suficiente, aun cuando no haya una destrucción física tan grande, podría afectar la vida de los habitantes de todo un país o de varios países.

Es lo que se llama un ataque de pulso electromagnético de gran altitud o HEMP (detonando a una altura de entre 300 km y 500 km, al comienzo de la ionosfera, la capa más externa de la atmósfera terrestre) capaz de paralizar un continente entero con un solo disparo. Como referencia un HEMP induce en torno a 50 kV/m, un valor doce veces superior al necesario para destruir completamente cualquier componente electrónico de los utilizados en nuestro día a día.

Por todo lo anterior, una bomba PEM detonada cerca de fuerzas enemigas dejaría todas sus defensas y contramedidas en tierra inmovilizadas, ya que toda la electrónica asociada a ellas quedaría inutilizada. Además, debido a la dificultad de proteger absolutamente todos los dispositivos electrónicos, la defensa contra este tipo de ataques no es muy efectiva, por lo que son una amenaza a tener muy en cuenta.

Aunque se cree que varios países la tienen en desarrollo, no hay confirmación de que ninguno la tenga todavía. Además, su desarrollo como arma está limitado ya que los tratados internacionales impiden las pruebas con dispositivos nucleares en la atmósfera y más allá de ella. En todo caso, podría ser el arma del futuro si finalmente se desarrolla, ya que produce graves daños pero no afecta (al menos directamente) a las personas.

3) Consecuencias de un PEM

Vamos a ver las consecuencias de los pulsos electromagnéticos en nuestra vida cotidiana, que es diferente dependiendo de su origen.

3.1) Consecuencias de los pulsos electromagnéticos solares

Las tormentas solares que generan pulsos electromagnéticos afectan o pueden afectar fundamentalmente a los sistemas eléctricos de transporte y distribución (líneas de media y alta tensión) ya que la longitud de los cables hace de efecto antena para la radiación electromagnética.

Además, en este caso, la afectación de la red eléctrica en una zona de un país podría arrastrar al resto de zonas, a menos que se ejecuten correctamente medidas cortafuegos que evitan la caída en cascada de todos los sistemas eléctricos.

En consecuencia, todo aquello que esté conectado a la red eléctrica es susceptible de fallar o averiarse y, como consecuencia, se produciría lo siguiente:

• caída de las redes de telefonía, internet, las conexiones intercontinentales y los grandes centros de información
• corte de emisiones en medios de comunicación e información
• incremento de incendios
• más accidentes de tráfico (carretera, tren, mar, aire) por fallos en la señalizacion de tráfico y sistemas GPS
• fallos en ascensores
• paralización de plantas industriales, fabricación, etc.
• corte de los servicios de transporte por ferrocarril y metro
• parada de plantas potabilizadoras de agua y sistemas de bombeo (combustibles, agua)
• se vería afectado el abastecimienmto de suministros (medicos, alimentarios, agua, gas, etc.)
• afectaría al funcionamiento de los satelites de comunicaciones
• parada de los centros de datos y sistemas de información de las empresas, incluida la banca
• parada de centrales nucleares, con el riesgo que ello supone
• parada de la plantas de gestión de residuos
• imposibilidad de sacar dinero de cajeros automáticos, incluso pérdida de datos por parte de nuestros proveedores de servicios y todo tipo de empresas (incluidas cuentas bancarias, etc.) y particulares
• acumulación de basuras, afloramiento de aguas fecales, todo ello originando brotes de enfermedades contagiosas y posibilidad de incendios.
• paralización de los sistemas hospitalarios y la cadena de frío, afectando por ejemplo a vacunas y otros medicamentos, equipos para monitorización y tratamiento de pacientes, diálisis, etc.

Si nos paramos a pensar, prácticamente todo depende de la electricidad y, por tanto, potencialmente todos los servicios vitales son susceptibles de verse afectados y paralizarse. Y lo que no está afectado directamente, lo estará indirectamente, el transporte marítimo o por carretera por ejemplo, provocando el desabastecimiento generalizado de todo tipo de productos.

No hace falta decir que, derivado de todo ello, se generarían también problemas sociales, debido a la mayor conflictividad, aparición de desplazados, saqueos, etc. En definitiva, una escalada de la inseguridad.

Sin embargo, en contra de lo que mucha gente cree, las tormentas solares no afectan a las personas, ni a los seres vivos (aunque sí pueden afectar a personas en altitudes de vuelos comerciales y astronautas), no contaminan, no producen enfermedades, ni terremotos y tampoco afectan a los dispositivos electrónicos que no están conectados a la red (sí afectaría a los que están en el espacio). Esto es debido a que en una tormenta solar la componente E1 de la radiación no alcanza al nivel del suelo.

3.2) Consecuencias de los pulsos electromagnéticos de origen nuclear

Sin embargo, un PEM debido a una explosión nuclear sí puede afectar a los equipos electrónicos, debido a la componente E1 (no presente a nivel del suelo en una tormenta solar pero sí en una nuclear, como vimos en el apartado 2.2). Afecta sobre todo a los equipos conectados (por eso lo primero que hay que hacer es apagarlos) aunque en menor medida también puede afectar a todo equipo electrónico incluso si no está conectado.

Por tanto, en este caso, la lista de equipamientos afectados es la misma que para las tormentas solares pero ampliada con todos los equipos electrónicos que no están conectados a la red.

Como decíamos más arriba, el potencial destructivo de todos estos eventos se basa en la dependencia que tenemos de los dispositivos electrónicos en nuestra sociedad. Y en este caso, sin necesidad de conexión a la red, como por ejemplo teléfonos móviles, marcapasos, etc.

Aunque los seres vivos y todo aquel objeto que no funcione con electricidad son inmunes, un HEMP generaría el caos absoluto, al dejar a un continente completo sin sus servicios esenciales y, por tanto, destruyendo en poco tiempo la economía, generando hambrunas y epidemias durante un período en principio indefinido, ya que es impensable poder sustituir todos los servicios averiados en tiempos mínimamente razonables. Se trataría de la mayor catástrofe que ha golpeado el mundo en siglos.

4) ¿Cómo protegerme de un pulso electromagnétco?

En caso de una tormenta solar, las partículas que llegan a la tierra son desviadas hacia los polos (produciendo auroras boreales) por nuestro campo magnético, que actúa a modo de escudo. Por tanto, dependiendo de la latitud geográfica de la zona donde estemos, tenemos más o menos riesgo de sufrir los efectos de una tormenta solar.

En España, por ejemplo, tenemos por defecto (en toda la península Ibérica) una buena protección natural ante la inmensa mayoría de las tormentas geomagnéticas. Sin embargo un evento extremo del clima espacial tipo Carrington, sí nos afectaría.

En concreto, las infraestructuras eléctricas que tendrían más riesgo estarían en las siguientes zonas:

• Comunidades Autónomas de País Vasco, Cantabria, Asturias, Galicia y Cataluña. En todas ellas se da alta densidad de instalaciones eléctricas e industriales, al lado de grandes masas de agua salina que potencian el efecto de las corrientes electromagnéticas.
• Además, los suelos calcáreos o silíceos de esas mismas regiones contribuirían a concentrar los efectos electromagnéticos en la superficie, a diferencia de los suelos arcillosos (por ejemplo de la Comunidad Valenciana) que los absorberían, salvaguardando las infraestructuras construidas sobre ellos.
• Por la presencia del mar, también son zonas de riesgo las islas Baleares y Canarias.
• La cercanía a industrias químicas o centrales nucleares es un factor de riesgo añadido (10 km y 30 km respectivamente).
• Población que vive en edificios con instalaciones eléctricas deficientes.

4.1) ¿Cómo reconocer un pulso electromagnético?

Para tomar medidas, lo primero es saber si estamos ante un pulso electromagnético y no otro evento de, aparentemente, similares síntomas. Por ejemplo, el hecho de que se vaya la luz en casa o incluso si se va la luz y la telefonía, no son por sí solos síntomas de que pasa algo grave. De hecho, son relativamente frecuentes pequeños cortes de luz con afectación local que se resuelven en cuestión de minutos o, como mucho, pocas horas.

Sin embargo, si además de lo mencionado, no funcionan tampoco las emisoras de radio y/o televisión, ya tendríamos que pensar que algo anormal está ocurriendo. En todo caso, estos sucesos no aparecen de repente y seguramente las autoridades tengan unas horas para alertar de ellos a la población, así que no sería normal que algo grave ocurriera sin estar avisados.

4.2) Protección de nuestros dispositivos electrónicos contra un pulso electromagnético

El mejor modo de proteger tus aparatos electrónicos es almacenarlos en una jaula de Faraday (ver anexo), es decir, un cubo de metales interconectados, preferiblemente cobre y acero de 6 mm de espesor, que pueden actuar como un escudo electromagnético. Al igual que un pararrayos, el cobre atrae a la electricidad, mientras que el acero absorbe los pulsos magnéticos. Muy importante resaltar que la jaula de faraday protege frente a pulsos electromagnéticos de origen nuclear, no siendo necesaria para pulsos de origen solar, ya que como hemos visto, la componente E1 en dichos casos no alcanza la superficie terrestre.

Una jaula suficientemente grande para albergar todos tus dispositivos favoritos (el teléfono móvil, la televisión, el ordenador, etc.) puede costar unos 15.000 €. Un pulso electromagnético también podría inutilizar la red eléctrica, así que quizá necesitarás una segunda jaula para proteger también el generador. Por supuesto, si una bomba nuclear estalla en las cercanías, probablemente habrá cosas más importantes de que preocuparse.

Recuerda:

En un pulso electromagnético solar se avería todo lo que esté conectado a la red eléctrica y en uno nuclear, además de lo anterior, potencialmente todo dispositivo electrónico

4.3) Prepararme para un pulso electromagnético

Como hemos visto a lo largo del artículo, un evento de este tipo puede suponer retroceder décadas de desarrollo y pasar muchos meses en condiciones precarias. Por ello, debemos prepararnos como si fuera para uno de nuestros peores escenarios.

Lo ideal a la hora de protegerse contra pulsos solares es que, a nivel de la comunidad de vecinos con quien se conviva, se elabore plan acción para actuación en casos de emergencia. Entre otras cosas, dicho plan deberá contener los nombres de las personas responsables de dirigir la operativa en dichas situaciones.

Entendemos que poner de acuerdo a la comunidad para estos supuestos sea complicado así que, al menos para tu unidad familiar, deberías disponer de un plan con los siguientes apartados:

• Recopilatorio de los recursos que se hayan preparado para la emergencia: cinta americana, extintores para fuegos eléctricos, potabilizadores de agua, comida y agua de emergencia para 3 días, receptor de radio (idealmente también emisora), linterna, botiquín, ropa adecuada, hornillo, artículos de higiene, medidor de radiación, protección para incendios, baterías, fuente de energía, etc. En este artículo hacemos una descripción más exhaustiva de los artículos y planes necesarios para una emergencia de 3 días.
• Los planes de emergencia serían:
  • Plan de evacuación, en el que tendremos previsto dónde y cómo nos vamos a desplazar en caso de tener que abandonar nuestra casa, análisis de posibles rutas alternativas, acceso a hospitales, etc.
  • Documentación importante
  • Plan de comunicaciones
  • Contactos importantes

5) ¿Qué hacer durante un pulso electromagnético?

Para el caso en que el pulso electromagnético sea inminente y no tengamos más que unos minutos desde que las autoridades nos hayan avisado, memoriza los siguientes puntos a realizar. Es verdad que si no estamos preparados con antelación vamos a poder hacer pocas cosas, pero aunque parezca poco tiempo, al menos nos permitirá ponernos en una situación que no empeore las cosas.

1. No circular por la vía pública. Inicialmente se producirán muchos accidentes ante el fallo de la señalización, semáforos, etc.
2. Al igual que ocurre en los incendios, no coger el ascensor bajo ningún concento. Podríamos quedar atrapados durante días.
3. Si estamos en algún medio de transporte (público o privado) bajarnos con tranquilidad y entrar en algún establecimiento cerrado.
4. Si estamos cerca de algún sitio de riesgo (una gasolinera, una subestación eléctrica, planta industrial, etc.) alejarnos con tranquilidad y resguardarnos en lugar cerrado
5. En transportes aéreo, marítimo o ferroviario, seguir las indicaciones de la tripulación. Aquí el riesgo es que se pierda la señalización y comunicaciones, con el consiguiente peligro para las maniobras.
6. No coger ningún transporte en ese momento. Debemos esperar a que pase el pulso
7. No se recomienda la utilización del teléfono ya que, si no lo están ya, podemos colapsar las líneas telefónicas. En su lugar, enviar un mensaje indicando a nuestros familiares nuestra posición. Si has hecho los deberes, tendrás un plan de emergencias para estas ocasiones en el que estará previsto un punto de encuentro con tus seres queridos.
8. Cortar los suministros de casa (gas y electricidad) y si puede ser centralizadamente para toda la comunidad de vecinos mejor, así no se olvida nadie. Esto evitará averías en los aparatos eléctricos y electrodomésticos y nos puede prevenir de incendios en caso de escapes.
9. Almacenar todo el agua posible en recipientes y/o en la bañera, por si fallase la red de distribución de agua potable.
10. Tener a mano una radio para seguir las noticias y las indicaciones de las autoridades, así como una linterna.

Anexo I) ¿Qué es una jaula de faraday?

Se conoce como jaula de Faraday (inventada por Michael Faraday) al efecto por el cual el campo electromagnético en el interior de un conductor en equilibrio es nulo, anulando el efecto de los campos externos. Esto se debe a que el conductor se polariza cuando está sujeto a un campo electromagnético externo. De esta manera queda cargado positivamente en la dirección en que va el campo eletromagnético y cargado negativamente en el sentido contrario. Puesto que el conductor se ha polarizado, este genera un campo eléctrico igual en magnitud, pero opuesto en sentido al campo electromagnético original, luego la suma de ambos campos dentro del conductor será igual a cero.

Funciona como un blindaje contra los efectos de los campos eléctricos provenientes del exterior.

Una jaula de Faraday puede hacerse con una caja o una estructura en forma de jaula de material eléctricamente conductor, como cobre o hierro, que evite que los campos eléctricos estáticos penetren dentro.

Como regla general, una jaula de Faraday es impermeable a la radiación electromagnética si el tamaño de su malla metálica es inferior a una décima parte de la longitud de onda de esa radiación.

Por extensión de la explicación anterior, cuando se aplica un campo eléctrico a un contenedor que ha sido recubierto con aluminio o mallas metálicas, dicho contenedor funciona como un conductor eléctrico que se polariza funcionando como una jaula de Faraday que protege a su contenido de los campos electromagnéticos.

La jaula de faraday ofrece protección para objetos individuales, pero es imposible proteger a una nacion y menos a un continente completo.

Anexo II ¿Cómo proteger tu casa y objetos electrónicos de un pulso solar?

Fabricar una jaula de Faraday es simple: solo implica encerrar un determinado espacio dentro de un material conductor. Los materiales necesarios son bastante accesibles: mallas metálicas, papel aluminio, cajas o inclusive un cesto de basura de acero.

Antes de proceder, debemos tener en cuenta lo siguiente:

• Si vamos a usar mallas metálicas o rejillas los agujeros de ese conductor deben ser más pequeños que la longitud de onda de la señal que se quiera bloquear.
• El espacio interior debe estar completamente aislado y sin fisuras.

Podemos probar si funciona haciendo un par de pruebas:

• Elabora la jaula con un cilindro con malla metálica y una plataforma de aluminio.
• Coloca sobre la plataforma una radio encendida y sintonizada y luego monta sobre la plataforma el cilindro de malla metálica. Si todo va según lo previsto, notarás de inmediato cómo se corta la emisión.
• Envuelve un teléfono móvil dentro de una lámina de papel de aluminio. Al hacer una llamada a este teléfono deberás oir la señal de apagado o fuera de cobertura.

Alternativamente, también podemos hacer una jaula de Faraday casera de dos maneras:

• dando 3 o 4 vueltas de un simple papel de aluminio, protegerá lo que envuelvas de las radiaciones electromagnéticas
• utiliza una caja de cartón y ésta a su vez la envuelves en papel de aluminio, puedes guardar dentro lo que quieras y quedará protegido